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梳理:《Adv. Funct. Mater》期刊2021年9-12月关于“静电纺丝”部分研究进展
2022/3/17 15:10:42 易丝帮

本文梳理了近期发表在《Advanced Functional Materials》期刊中关于静电纺丝技术在能源电池、生物医用、传感器、空气过滤等方面的最新研究进展,供大家了解学习,希望给你的科研带来创新想法。


1.  华中科技大学胡先罗:单片特定功能离子凝胶电解质膜可在宽温度范围内实现高性能固态锂金属电池


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➣本研究展示了具有高Li+电导率和出色热稳定性的整块特定功能IGEM,其中电纺带正电荷的聚(离子液体)纳米纤维可作为 IGEM 的耐热支架。


➣调节 IGEM 中的Li+环境可以实现从缓慢的传输到快速结构的锂离子传输模式的转变。


➣凭借独特的 IGEM,固态 Li||LiFePO4电池在0至90 °C的宽温度范围内实现了更高的倍率性能和良好的循环性能。


➣具有≈2 mAh cm-2阴极容量的实用固态Li||LiFePO4软包电池也已实现。

DOI: 10.1002/adfm.202110653



2.  东华大学丁彬等人:静电纺成功开发径向纳米纤维补片用于伤口管理

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➣东华大学俞建勇/丁彬/李晓然等研究团队受睡莲科植物王莲径向分支结构启发,提出了一种可编程的策略来构建径向组装的纳米纤维补片。


➣该结构具有快速部署特性、强大的抗破裂承载能力,可促进其在四肢运动的关节创伤中的应用。


➣由于基质金属蛋白酶MMP-9触发GelMA涂层降解,该补片将在炎症微环境中被赋予“按需”抗炎药物递送,而基质细胞衍生因子(SDF1α)“中心-外周” 梯度变化可刺激MSC向病变部位募集。

DOI: 10.1002/adfm.202109833


3.  四川大学华西口腔医学院梁坤能:用于协调快速灭菌和停滞慢性伤口再生的感染微环境激活纳米催化膜


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➣由电纺聚 (乳酸-共-乙醇酸) (PLGA) 支架、MXene/Ag2S 生物异质结 (MX/AS bio-HJs) 组成的 IME 激活纳米催化膜,设计和开发了用于慢性皮肤再生的乳酸氧化酶 (LOx)。


➣在这个“智能”系统中,PLGA 膜逐渐降解为乳酸,LOx 以微环境响应的方式消耗乳酸以产生丰富的过氧化氢 (H2O2)。


➣膜中的MX/AS生物- hjs不仅在近红外光下产生良好的光热效应和活性氧,而且还能催化产生的H2O2通过类芬顿反应取代羟基自由基(·OH),从而实现快速协同杀菌。

 DOI: 10.1002/adfm.202109469


4. 香港科技大学Jang-Kyo Kim/沈曦:具有刺激可辨别性的全电阻式多功能传感器的合理设计


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➣本文以静电纺碳纳米纤维 (CNF) 薄膜为唯一传感材料,电阻为唯一输出信号,开发了一种柔性多功能传感器,可同时实时检测和区分微小的温度和压力刺激。


➣通过裁剪CNF薄膜的原子级和器件级结构,协调刺激灵敏度和可分辨性,使其分别具有−0.96 kPa−1和−2.44%°C−1的压力和温度灵敏度,在不存在信号交叉干扰的情况下实现了相互排斥的传感性能。


➣具有同时检测和解耦温度和压力刺激的能力,作为皮肤贴可用于安装设备和灵活的游戏控制器。

DOI: 10.1002/adfm.202107570


5. 东华大学大学丁彬/斯阳:具有分层笼状结构的超柔韧纳米纤维气凝胶实现可再生抗菌空气过滤


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➣东华大学丁彬/斯阳通过将电纺二氧化硅纳米纤维、细菌纤维素纳米纤维和疏水Si-O-Si弹性粘结剂结合,利用自底向上的方法构建具有可再生抗菌性能的笼状结构超柔性纳米纤维气凝胶(CSAs)。


➣所得气凝胶具有高孔隙率、疏水性、超弹性、可折叠性、可再生氯化能力 (>5400 ppm)。


➣对 PM0.3 具有高过滤性能 (>99.97%, 189 Pa) 、优异的抗菌和抗病毒活性 (6 log 5 分钟内减少),使气凝胶能够拦截和灭活空气中的致病污染物。

DOI: 10.1002/adfm.202107223


6. 比利时根特大学Karen De Clerck:静电纺丝技术设计环保比色纳米纤维


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➣本文研究了2-正丁基-2-恶唑啉(B)和2-乙基-2-恶唑啉(E)统计共聚物作为纳米纤维卤色传感器设计通用支撑平台的潜力。


➣聚合物可从环保溶剂体系中静电纺丝,而膜的润湿性、湿吸附能力和水溶性可以通过改变B/E单体比例调节,确保广泛的适用性。


➣该比色纳米纤维传感器对不同pH值、(盐酸)酸和碱性(氨)蒸汽的水溶液和几种生物胺可逆响应,检测限低至5 ppb。


➣由载体聚合物结构和半结晶度以及ayr改性聚合物的链长决定的传感器响应率、灵敏度和pKa通过染料-聚合物相互作用的可调性。

DOI: 10.1002/adfm.202106859



7. 德国拜罗伊特大学Seema Agarwal:柔性、机械稳定、多孔自支撑的共价有机骨架超纤维网膜的制备方法


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➣本文首次报道了通过新引入的模板辅助框架工艺制备的具有纤维形态的COF 膜。


➣该方法利用静电纺丝多孔聚合物膜作为大尺寸牺牲模板制备自支撑COF膜。


➣多孔COF纤维膜除具有较高的结晶度外,还具有较大的比表面积(1153 m2 g−1)、良好的机械稳定性、优异的热稳定性和柔韧性。


➣本研究为制备大尺寸COF膜及其衍生物提供了一种简便易行的方法,在分离、催化和能源等领域具有广阔的应用前景。

DOI: 10.1002/adfm.202106507

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