400-8910-119
首页 > 应用案例 > 能源材料 > 详情
电纺快报:《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊2021年1-3月关于“静电纺丝”重要研究进展
2021/6/18 9:55:51 易丝帮

image.png

1.深圳大学朱才镇&徐坚&田雷:仿生多孔纳米纤维基油泵的制备及其在油自发性定向运输和收集中的应用

image.png

➣油的自发性定向输送,尤其是那些具有大规模生产前景的油,在海洋石油的净化中起着巨大的作用,但也暴露出效率低、输送速度慢等局限性。

➣研究者报道了一种通过共溶剂静电纺丝制备的基于仿生多孔纳米纤维的油泵,其含有植物的薄壁细胞结构。

➣这些紧密堆积且均匀的纳米多孔结构能够以21.12g/g/h的超高抽速向上自抽油,该机理已经得到了明确。在油定向运输之后,它可以获得127.52g/g的有效集油量。

➣本研究设计的油泵将为油的自发定向运输和收集提供一个多功能平台,在实验室单晶片、微反应装置、化学工程和石化行业等领域具有潜在的应用前景。

DOI: 10.1021/acsami.1c01202


2.苏州大学严锋:可用于锂-金属、锂-硫和水性锂离子电池的坚固耐高温纳米纤维隔膜

image.png

➣通过静电纺丝包含两亲性聚(乙二醇)二丙烯酸酯接枝硅氧烷和聚丙烯腈的均质溶液制备了多功能纳米纤维膜。

➣通过硅氧烷化学交联之后,所制备的纳米纤维膜表现出优异的力学性能、较高的热稳定性以及与水性和非水性电解质的良好亲和力。配备这种隔膜的锂金属电池具有很高的循环稳定性(1000次循环后库伦效率为99.8%)。

➣使用这些隔膜可以提高锂硫电池的循环稳定性。这些隔膜可进一步应用于柔性水性锂离子电池中,具有稳定的电化学性能。

➣这项工作为设计可充电电池的多功能通用隔膜开辟了一条潜在的途径。

DOI: 10.1021/acsami.1c00207


3. 山东大学朱波:原位聚合聚丙烯腈/氧化石墨烯纳米复合材料作为高强度碳纳米纤维的前驱体

image.png

➣本文首次提出了可通过原位聚合快速、均匀地将GO引入PAN基纳米纤维中,并从聚合、静电纺丝和碳化三个阶段系统地研究了GO对纳米纤维结构的优化过程。

➣在原位聚合过程中,PAN紧密附着在GO纳米片上以形成PAN/GO纳米复合材料,并且在整个纺丝过程中都保持了这种相互作用。

➣PAN与GO的相互作用不仅改善了PAN分子链的排列,而且改善了最终涡轮层状结构CNFs的晶粒尺寸。此外,还直接证明了GO纳米片可促进纳米纤维基体的结晶和取向。

当GO的添加量为0.5wt%时,CNFs的拉伸强度提高了2.45倍。总而言之,本文提供了一种将纳米级添加剂有效引入PAN基纳米纤维中的方法,并对制备添加GO的高性能CNFs进行了探讨。

DOI: 10.1021/acsami.1c02643


4. 静电纺丝功能性聚合物涂覆摩擦电纱线及其在智能纺织品中的应用

image.png

➣研究者开发了一种包含导电碳纳米管(CNT)纱线电极的独特摩擦电纱线,该电极涂覆有通过定制静电纺丝工艺沉积的聚偏氟乙烯(PVDF)纤维。

➣PVDF-CNT同轴纱线在疲劳试验过程中表现出显著的摩擦电能量收集能力,在200000次疲劳循环后的功率输出提高了33%,峰值功率密度为20.7μW/cm2。

➣该摩擦电纱线在1200次摩擦循环和10次洗涤循环中均保留了其功能性,从而在耐磨性和耐洗性上达到了纺织行业的标准。

➣该摩擦电纱线在1200次摩擦循环和10次洗涤循环中均保留了其功能性,从而在耐磨性和耐洗性上达到了纺织行业的标准。

DOI: 10.1021/acsami.1c00983


5. 复旦大学车仁超:同轴静电纺丝制备一维电磁梯度分层碳纳米管及其微波吸收应用

image.png

image.png

➣采用同轴静电纺丝和溶剂热法,在TiO2@Co/C@Co/Ni多层微管中实现了EM梯度。

➣从外层到内层,阻抗匹配逐渐变差,而EM损耗能力不断增强,从而促进了微波的入射和衰减。此外,一维结构各向异性同时实现了多级磁相互作用和3D导电双网络。

➣因此,一维EM梯度分层TiO2@Co/C@Co/Ni碳微管复合材料表现出优异的MA性能。

DOI: 10.1021/acsami.1c03129


6. 昆明理工大学冯东:3D GeTe/G/CNT海绵负极的制备及其在锂离子和钠离子电池中的应用

image.png

image.png

➣研究者表明通过简易的球磨工艺制备的杂化GeTe/石墨烯(GeTe/G)可作为LiBs和SiBs的高效负极。

➣将粉碎的GeTe有效地锚固在剥离的石墨烯片上,可以加速Li+在电极中的传输,从而改善整体电化学性能。

➣通过使用碳纳米管(CNT)和由棉纤维素热解的碳纳米纤维进一步交联GeTe/G,所制备的三维(3D)柔性负极具有较大的孔隙,这些大孔可充当有利于离子传输的正向通道。

DOI: 10.1021/acsami.0c22616


7. 佐治亚理工学院王中林:多功能纳米纤维基摩擦电纳米发电机的制备及其在自供电人体运动监测中的应用

image.png

➣研究者报告了一种兼具紫外(UV)防护、自清洁、抗菌和自供电功能的全纳米纤维基摩擦电纳米发电机(TENG),用于机械能量收集和自供电传感。

➣通过静电纺丝方法由Ag纳米线(NWs)/TPU纳米纤维和TiO2@PAN网络制备而成。

➣由于添加了TiO2纳米颗粒(NPs),TENG具有优异的紫外线防护性能,包括约204的紫外线防护系数(UPF),约0.0574%的UVA(TUVA)透射率和约0.107%的UVB(TUVB)透射率。

➣由于TiO2 NPs和Ag NWs的耦合作用,TENG对金黄色葡萄球菌显示出优异的抗菌活性。全纳米纤维基TENG具有微纳米级的分层多孔结构,可以作为检测和跟踪人体运动的自供电计步器。

DOI: 10.1021/acsami.0c22670


8. PMMA/ZnO-Ag NFs的制备及其在防护服中的应用

image.png

➣通过对含有PMMA、ZnO纳米棒和Ag纳米粒子的溶液进行直接静电纺丝在非织造布上制备了平均直径为450nm的PMMA/ZnO-Ag NFs。

➣这种新型材料具有以下四种功能:(i)杀死革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌的抗菌剂;(ii)抑制冠状病毒和流感病毒的抗病毒剂;

➣(iii)降解有机污染物的光催化剂,从而实现对防护膜的自清洁,以及(iv)可重复使用的表面增强拉曼散射基材,用于定量分析纳米纤维上的痕量污染物。

➣这种多功能材料通过提供被动和主动保护途径以及传感能力,在防护服应用中具有很高的潜力。

DOI: 10.1021/acsami.0c15606


9. 静电纺丝PVDF-TrFE/MXene纳米纤维垫基摩擦纳米发电机在智能家电中的应用

image.png

➣本文报道了一种由具有优良介电常数和高表面电荷密度的聚偏氟乙烯-三氟乙烯(PVDF-TrFE)/MXene纳米复合材料制备而成的电纺纳米纤维基TENG(EN-TENG)。

➣当匹配的外部负载电阻为4mΩ时,EN-TENG的最大功率密度为4.02W/m2。PVDF-TrFE/MXene纳米复合材料使EN-TENG的输出性能提高了四倍。

➣通过收集人手指敲击产生的能量,EN-TENG可成功为电子秒表和温湿度计供电。此外,它在智能家居应用中可充当控制家用电器的自供电开关,包括火灾报警器、风扇和智能门。

DOI: 10.1021/acsami.0c17512


10. 同济大学袁伟忠:PEDOT:PSS涂覆MWCNTs/LA/PU纳米复合材料智能织物的制备及其应用

image.png

➣本研究设计并制备了具有高拉伸性和热性能、良好的耐洗性、优异的形状稳定性、对外界刺激(例如,电和光子)的快速响应性以及出色的能量转换和存储性能的智能导电织物。

➣通过对多壁碳纳米管(MWCNTs)/月桂酸(LA)/热塑性聚氨酯(PU)溶液进行静电纺丝,并在所得纳米纤维上浸涂导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS),从而制备了一种非织造智能织物。

➣这些智能纺织品显示出可调节的温度和相变焓,可对电压、红外光和阳光等外部刺激作出响应。同时,实现了能量的高效可逆存储和转换。弹性织物在一定变形范围内也可用作可拉伸导体。DOI: 10.1021/acsami.0c19674


11. 南开大学刘育:可定向转移水分的Janus纳米纤维多孔膜用于颗粒物过滤和挥发性有机化合物吸附

image.png

➣研究能够同时过滤颗粒物(PM)和挥发性有机化合物(VOCs)的多功能材料具有重要意义。

➣研究者通过静电纺丝法制备了几种类型的含环糊精Janus纳米纤维多孔膜,它们可以有效过滤空气中不同粒径的PM,有效吸附VOCs,并使呼出气体中的水分定向到膜的外部,以提供干燥舒适的环境。

➣加上低廉的价格和易于获得的组件材料以及较低的呼吸阻力,突出显示了这些Janus纳米纤维多孔膜在个人可穿戴式空气净化器开发中的巨大潜力。

DOI: 10.1021/acsami.0c18526


12. 新型纳米纤维的同轴静电纺丝制备及其应用

image.png

➣研究人员已开发出一种同轴静电纺丝技术,它是静电纺丝的改良版,其特征是配备有同轴定向双喷嘴。

➣本文首先介绍了两种前体溶液同时静电纺丝的机理以及制备连续纤维需要优化的操作参数。

➣将讨论如何对同轴静电纺丝工艺进行改进,使之能够制备出具有改善性能的均一纤维,此外,还探讨了如何由“不可纺前体”制备出中空功能化纤维。

➣作者阐述了同轴电纺纳米纤维在不同领域的应用实例。最后,就同轴静电纺丝的当前局限性和挑战进行了讨论。

DOI: 10.1021/acsami.0c17706


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

分享

为了更好的浏览体验,请使用谷歌,360极速,火狐或Edge浏览器