400-8910-119
首页 > 综合资讯 > 学术快讯 > 详情
Appl. Clay. Sci.:聚合物-LDHs/金属氧化物纳米复合材料和仿生纳米复合材料的制备及其在纺织工业和纳米纤维中的应用
2021/5/21 14:26:41 admin

DOI: 10.1016/j.clay.2021.106054

如今,层状双氢氧化物(LDHs)已越来越多地用于许多技术和工业领域以及纺织行业中。实际上,这些具有层状结构的阴离子粘土及其复合材料在纺织工业中的应用为消费者和制造商提供了新的机遇。本文旨在简要概述近年来LDH在纺织工业和纳米纤维中的应用研究。本综述首先回顾了LDHs及其复合材料在纺织印染废水处理中作为吸附剂和/或高效光催化剂的应用现状。由于LDHs在可穿戴电子设备的设计中起着重要作用,本文介绍了不同纤维在纺织储能装置研制中的应用。接下来提到了LDHs在构建具有其他特殊功能的纺织品中的应用,如紫外线防护、阻燃性和按需个人热管理等,以及金属氧化物/LDH复合材料在纺织工业中的应用。此外,由于纳米纤维在纺织学界极具吸引力,因此,这就给LDHs和纳米纤维在医学应用、环境应用、析氧反应催化剂和高性能超级电容器电极等不同领域的同步应用提供了新的机会。最后,作者就其未来发展趋势和前景提出了自己的观点。


image.png

图1.经典LDHs结构的示意图(LDH:层状双氢氧化物)

 

image.png

图2.不同形态的聚合物-LDH NCs(NC:纳米复合材料)

 

image.png

图3.聚合物-LDH NCs的不同制备方法:(a)原位聚合,(b)嵌入聚合物链,(c)在与聚合物混合之前LDH层的层离。(NC:纳米复合材料,LDH:层状双氢氧化物)

 

image.png

图4.用于降解有机污染物的半导体颗粒基光催化剂的示意图。

 

image.png

图5.LDH-VB9、LDH-VB9-TiO2以及LDH-VB9-TiO2/CSPVA NCs的制备示意图(LDH:层状双氢氧化物,VB9:维生素B9,CSPVA:交联的聚乙烯醇,NC:纳米复合材料)

 

image.png

图6.松散的LDHs/PEI杂化纳米纤维膜的整体制备过程。(LDHs:层状双氢氧化物,PEI:聚乙烯亚胺)

 

image.png

图7.使用不同方法制备的纺织品储能装置的示意图。(a)使用自上而下的方法,通过组装两片沉积有活性电极材料的常规编织纺织品制造的2D纺织设备,(b)使用自下而上的方法,通过编织1D纱线超级电容器/电池制备的储能纺织品,(c)和(d)结合自上而下和自下而上的方法制备的具有夹层结构的2D纺织设备,其中使用导电纤维编织(c)带或(d)垫/纱线用作负载活性电极材料的基材。

 

image.png

图8.制备复合材料的过程示意图。

 

image.png

图9.PEO(a),碳化的CNTs/棉(b)和CNTs/棉/NiCo LDHs(c,d)覆盖的CNTs/棉的SEM。(SEM:扫描电子显微镜,PEO:聚(环氧乙烷),CNTs:碳纳米管,LDHs:层状双氢氧化物)

 

image.png

图10.不同时间的发光LED。

 

image.png

图11.NCT@NiAl-LDH的制备过程示意图和(b,c,d)SEM图像。(SEM:扫描电子显微镜,NCT:镀镍的织物,LDH:层状双氢氧化物)

 

image.png

图12.(e,g-j)基于镀银纺织品(f)以及具有一维纳米管阵列(e),一维纳米棒阵列(i,j)和二维纳米片网络(g,h)纳米结构的NiCo2S4(e),NiMoO4水合物(j),Ni(OH)2(h)和Ni-Co LDH(g,i)的“壳核”分层电极的形态,(a,b,d)示意图和(c)照片。在f中,图像(i,iv)和图像(iii)分别是镀银纺织品的低分辨率和高分辨率SEM图像。图像(ii)显示了镀银层的厚度。图像(v)是银纳米颗粒的TEM图像。在e和g-j中,图像(i)是一束具有生长活性物质的纺织品纤维的低分辨率图像;图像(ii)是一些纺织品的放大图像;图像(iii)是具有不同活性材料的单个纺织品;图像(iv)和图像(v)是活性物质的放大图像。

 

image.png

图13.PCF@RGO/NiCo-LDH正极和Fe2O3/N-RGO负极的制备过程示意图。(PCF:聚酯导电纤维,RGO:还原氧化石墨烯)

 

image.png

图14.使用可穿戴聚酯衬衫制备自分支NC LDH NFAs@NSs/Ni织物的过程示意图。(NC:镍钴,LDH:层状双氢氧化物,NFA:纳米薄片阵列)


image.png

图15.(a)化学镀镍织物,(b)使用W50+Et150浓度的水-乙醇合成的NC LDH NFAs/Ni织物,以及(c)核-壳状NC LDH NFAs@NSs/Ni织物的FE-SEM图像。(FESEM:场发射扫描电子显微镜,NC:镍钴,LDH:层状双氢氧化物,NFA:纳米薄片阵列)

 

image.png

图16.(a)PANI网络的FESEM显微照片;(b-f)分别为所制备的PANI/LDH-50、PANI/LDH-100、PANI/LDH-150、PANI/LDH-200和PANI/LDH-250的FESEM图像;(a)和(e)中的插图显示了各个FESEM图像的高放大倍率图像。(FESEM:场发射电子显微镜。PANI:聚苯胺,LDH:层状双氢氧化物)

 

image.png

图17.LDH的紫外-可见光谱。(LDH:层状双氢氧化物)

 

image.png

图18.具有夹层结构的三层Janus膜的制备方法、冷却模式和加热模式的示意图。

 

image.png

图19.(a)合成的LDH,制备的(b)NFM和(c)NFM-LDH的SEM图像。(SEM:扫描电子显微镜,LDH:层状双氢氧化物,NFM:纳米纤维基质)

 

image.png

图20.双层纳米纤维骨移植物(NFM-LDH:HAP)在不同放大倍率下的横截面(a)摄影图像和(b-d)SEM显微照片。(SEM:扫描电子显微镜,NFM:纳米纤维基质,LDH:层状双氢氧化物,HAP:羟基磷灰石)

 

image.png

图21.MgAl-EDTA-LDH(左:×5000),原始PAN膜(中×5000)和MgAl-EDTA-LDH@PAN纳米纤维膜(右:×1000)的SEM图。(SEM:扫描电子显微镜,EDTA:乙二胺四乙酸,LDH:层状双氢氧化物,PAN:聚丙烯腈)

 

image.png

图22.FeNi3-LDH/Fe-N-CNFs复合材料的合成示意图。(LDH:层状双氢氧化物,Fe-N-CNFs:Fe,N共掺杂碳纳米纤维,BC:细菌纤维素)

 

image.png

图23.BiVO4 NFs(a,b)和BiVO4/4wt%NiCo LDHs(c,d,e)在低和高放大倍率下的SEM图像。(SEM:扫描电子显微镜,NFs:纳米纤维,LDHs:层状双氢氧化物)

 

image.png

图24.(a-c)NiCo-LDH/PANI/BC的合成过程示意图,以及(a1-c1)相应的数码照片;(d-h)数码照片显示了NiCo-LDH/PANI/BC的柔性、可折叠性和韧性。(LDH:层状双氢氧化物,PANI:聚苯胺,BC:细菌纤维素)

 

image.png

图25.在温和条件下BC负载三元复合材料的逐层沉积以及相应的形态演变。(BC:细菌纤维素)


网友评论 请遵循相关法律法规,理性发言
回复
查看更多回复
热门排行
1
近日,研究者用取向和随机排列的聚己内酯(PCL)或聚l乳酸(PLLA)纤维制成了电纺丝神经导管。引导桥接了一个10mm大鼠坐骨神经缺损,并在选定的组中添加了一个来自自体间质血管分数(SVF)的细胞移植。
2
南渡北归育人杰,青春百年再出发。2019年10月17日,南开大学将迎来建校百年华诞。百年来,无数人与南开相遇,或在这里经历成长,或在这里奉献韶华,抑或只是在人生的旅途中遇到一个南开人。

分享