导语

本期梳理了王策教授、丁彬教授、杨冬芝教授等团队在2022年7月-8月的最新成果，主要介绍了9篇关于静电纺丝技术在传感器、催化剂、能源环保等方面的最新研究论文，供大家了解学习。

1、吉林大学王策教授Nano Energy ( IF 19.069 ) ：机械坚固、可拉伸、自主粘合、耐摩擦电子皮肤，用于自供电的医疗监测和触觉传感

➣挑战：随着物联网和人工智能的快速发展，可穿戴、便携、可伸缩、柔性、自愈、环境稳定的电子设备具有广泛的应用前景。但是，具有出色拉伸性和自愈性能的理想TENG 仍然是一个挑战。

➣方法：吉林大学王策教授团队以碳纳米管(CNTs)掺杂的离子液体弹性体(ILC)为电流集电极，以聚偏氟乙烯/聚氨酯(PVDF/PU)纳米纤维膜为可拉伸摩擦电层，制备了一种柔性、可拉伸、自修复、环境稳定离子液体弹性体基摩擦电纳米发电机(ILC- TENG)。

➣创新点1：在拉伸状态（100%）下，ILC-TENG 的能量收集性能得到了增强，在严重损坏和洗涤过程后可以恢复到初始状态。

➣创新点2：ILC-TENG还具有零度以下和高温稳定性。此外，完全集成的ILC-TENG可以通过读取实时电信号来检测关节运动、电心电状态和触觉运动，而无需额外的信号转换和管理模块。

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107636

2、东华大学丁彬教授Angew. Chem. Int. Ed.( IF 16.823 )：自愈合纤维膜

➣挑战：作为一个新方向，自修复纤维膜（SFM）在一种材料中表现出多孔结构和自修复能力。与无孔自修复材料不同，由于 SFMs 的修复机制和微观结构更加复杂，将自修复特性引入多孔纤维膜材料更具挑战性。

➣主要内容1：东华大学丁彬教授发表综述，主要介绍了自修复纤维膜的自我修复机制、设计原则和制备方法。详细介绍了 SFMs 自愈性能的特点，并从 SFMs 的制备和愈合机制的角度提出了见解。

➣主要内容2：此外，还介绍了 SFM 的剩余挑战和未来发展，其最终目标是设计高效的自愈和超稳定纤维膜。

https://doi.org/10.1002/anie.202208949

3、北京化工大学杨冬芝教授Chem. Eng. J. ( IF 16.744 )：空心 Co₃O₄ 纳米颗粒和石墨化碳囊泡分层气凝胶嵌入多通道碳纳米纤维，用于高性能超级电容器

➣挑战：过渡金属氧化物和导电载体材料在充放电过程中离子扩散率低、电荷转移动力学迟滞、体积收缩/膨胀大，严重降低了电极的容量，破坏了电极的循环稳定性。

➣方法：

北京化工大学于中振教授和杨冬芝教授通过静电纺丝聚丙烯腈/聚苯乙烯/MOF复合材料，经冷冻干燥、碳化和氧化制备了中空Co₃O₄ (H-Co₃O₄)纳米颗粒嵌入多通道碳纳米纤维(MCNFs)的分层气凝胶。

➣创新点1：以MCNF@H-Co₃O₄气凝胶为活性物质制备的正极在1A g^-1下具有244.5 mA h g^-1 (1600.6 F g^-1)的高比容量，在20A g^-1下循环3万次后，其循环寿命为初始比容量的90.5%。

➣创新点2：通过酸蚀刻制备N 、O 共掺杂中空 MCNF（NO-HMCNF）气凝胶。以 NO-HMCNF 气凝胶为活性材料制备的负极在 0.3 A g^-1 下表现出 362.5 F g^-1 的高比电容，在 5 A g^-1 下循环 3万次后保持其初始比电容的 95.5%。

➣创新点3：组装的 MCNF@H-Co3O4//NO-HMCNF 非对称超级电容器提供 51.9 Wh kg^-1 (750.3 W kg^-1) 的高能量密度，并在 5 A g^-1 下循环 5000 次后保持其初始比容量的 90.1%

 https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138434

4、北京科技大学李从举教授Chem. Eng. J. ( IF 16.744)：探索构建 Co/Co₃O₄-Ni/NiO 异质界面改性大孔互连中空碳纳米纤维

➣挑战：对于粉末催化剂，要添加绝缘聚合物粘合剂来制作电极，这不利于储能装置中离子/电子的传输。因此，迫切需要一种无粘结剂的电极来克服电导率、质量和电荷储存/传输的瓶颈。

➣方法：北京科技大学李从举教授团队以聚苯乙烯-共聚物-丙烯腈(SAN)为模板材料，采用同轴静电纺丝和热解法制备中空纳米纤维。通过微调ZIF-8的粒径和静电纺丝参数，得到了大孔互连空心碳纳米纤维。

➣创新点1：提出了一种新型多级结构的 Co/Co₃O₄-Ni/NiO 掺杂的大孔互连中空碳纳米纤维 (Co/Co₃O₄-Ni/NiO@MHCNFs) 作为 Li-O₂ 电池的自支撑和无粘合剂催化剂。

➣创新点2：Co/Co₃O₄-Ni/NiO修饰的自支撑大孔互连空心碳纳米纤维(MHCNFs)电极表现出显著的电化学性能，包括长期循环163次，最大容量(16623 mAh/g)。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138252

5、江南大学魏取福教授J. Power Sources ( IF 9.794 ) ：富Co-Nx多孔碳纳米纤维作为柔性锌空气电池的高效氧电催化剂

➣挑战：锌基电池(ZABs)具有高能量密度、良好的安全性和环境友好性，引起了人们的广泛关注。但是，空气阴极与电解液三相界面充放电反应迟缓动力学(ORR/OER)仍然抑制了可充电ZABs的实用性。

➣方法：江南大学魏取福教授团队以硝酸钴和二氧化硅为原料，经静电纺丝、碳化和酸蚀制备了一种新型Co-Nx富电纺丝多孔碳纳米纤维双功能电催化剂(Co-Nx/EPCF)。

➣创新点1：该催化剂表现出良好的可逆氧过电位电催化活性(ΔE = Ej = 10 - E1/2 = 0.87 V)，同时具有较高的稳定性。

➣创新点2：基于电催化剂组装的柔性ZABs具有81 mW cm⁻²的功率密度，807 mAh gzn⁻¹的容量和111次稳定循环。该研究为制备高性能可穿戴电源双功能催化剂提供了一种新策略。

https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2022.231865

6、南京林业大学黄超伯&熊燃华J. Membr. Sci.( IF 10.530 )：绿色静电纺丝制备弯曲带状结构多层纳米纤维膜，用于高效、透气和可持续的空气过滤

➣挑战：由于高效去除，具有多层结构的电纺纳米纤维膜在先进的空气过滤方面引起了人们的关注。然而，传统静电纺丝制备的纳米纤维面临消耗大量有机溶剂对环境造成二次污染的挑战。

➣方法：南京林业大学黄超伯&熊燃华团队以水为溶剂，基于绿色一步静电纺丝，提出了具有多层结构的环保弯曲带状纳米纤维膜，用于高效、透气和可持续的空气过滤。

➣创新点1：得益于松散而有弹性的结构，具有典型弯曲带状特征的纳米纤维膜具有显着的透气性和拉伸能力。多层结构的弯带纳米纤维膜具有良好的过滤性能，可接受的压降(57.5 Pa)，对PM1.0的过滤效率为99.12%。

➣创新点2：本研究为生产环保、透气、高性能、多层次结构的空气过滤器提供了一种绿色便捷的设计，有望替代传统过滤器以适应未来的可持续发展。

https://doi.org/10.1016/j.memsci.2022.120857

7、吉林大学卢晓峰教授 Sens. Actuators B Chem. ( IF 9.221)：合理构建纳米管结构NiO/CoO/聚吡咯高效生物传感纳米酶

➣挑战：纳米酶是一类具有超高环境稳定性的新型酶，但存在活性低、特异性差等问题。

➣方法：吉林大学卢晓峰教授团队通过静电纺丝、煅烧、气相沉积和热还原路线制备了管内颗粒结构的 NiO/CoO/聚吡咯 (PPy)。

➣创新点1：制备的 NiO/CoO/PPy 纳米管对 POD 模拟表现出优异的长期稳定性和多批次重现性。还实现了类似过氧化氢酶 (CAT) 的特性。

➣创新点2：基于其理想的 POD 样性能，建立了检测谷胱甘肽 (GSH) 的快速比色传感平台，检测限低至 0.02 μM (S/N = 3)，具有良好的选择性。

https://doi.org/10.1016/j.snb.2022.132442

8、天津工业大学康卫民&邓南平J. Colloid Interface Sci.( IF 9.965 )：钴掺杂磷化钼纳米纤维用于高倍率长寿命锂硫电池隔膜

➣挑战：锂硫电池(LSBs)具有理论比容量高(1675 mAh g^-1)、环保、价格低廉、单质硫含量丰富等特点，是新一代最具潜力的高能储能系统之一。但是，(LSBs)具有活性硫具有较差的电子电导率，LiPSs具有“穿梭效应”，以及多硫化物、化转化能力迟缓等问题。

➣方法：天津工业大学康卫民教授&邓南平教授通过电吹纺丝和磷化工艺设计和制备了包含共掺杂磷化钼（Co-MoP）纳米纤维和多孔碳纳米纤维（PCNFs）的多功能纳米复合材料。

➣创新点1：在这种多功能纳米复合材料中，制备的Co-MoP纳米纤维可以为LiPSs转化提供内部吸附和催化位点。而氮掺杂的互联PCNFs可以被加工成高效的LiPSs介质，并适应LSBs反应过程中巨大的体积变化。

➣创新点2：
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