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余灯广教授、陈育明教授、张培新教授、周宏伟教授等团队发表4篇“静电纺丝”新成果
2023/10/25 15:43:43 admin

导语

本期内容,易丝帮精选了福建师范大学陈育明教授、深圳大学张培新教授、西北工业大学周宏伟和上海理工大学余灯广教授团队的4篇研究论文。主要介绍了静电纺丝技术在原位透射显微镜、固态锌金属电池、触觉传感器、医用载药等方面的最新研究进展,供大家了解学习。


1.福建师范大学陈育明教授等人 InfoMat ( IF 22.7 ):电纺先进纳米材料,用于原位透射电子显微镜


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➣背景:在各种技术中,原位透射电子显微镜(TEM)由于其高时空分辨率和优异的灵敏度,使得原子水平的原位观察成为可能,这对于合理的材料设计和性能改进具有重要意义。


➣主要内容:福建师范大学陈育明教授团队和清华大学王自强副教授合作,介绍了原位透射电镜技术的基本知识和电纺丝纳米反应器用于原位透射电镜表征的优势。梳理了用于研究物理性质的电纺纳米反应器的最新进展,然后总结了使用原位 TEM 的材料的结构演化、相变和形成机制。


➣详细内容1:重点研究了纳米碳纤维、金属/金属氧化物纳米纤维和固体-电解质界面相在不同可充电电池中的电化学性能


➣详细内容2:最后,讨论了原位 TEM 表征中电纺纳米反应器面临的挑战,并提出了推进该领域发展的潜在解决方案。

https://doi.org/10.1002/inf2.12483


2、深圳大学张培新教授&马定涛Adv. Funct. Mater. ( IF 19.0 ):新型超薄多动力学增强聚合物电解质,实现宽温快速充电固态锌金属电池


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➣挑战:固态锌金属电池具有高安全性、低成本、高理论容量和低锌氧化还原电位,被认为是极有前途的可持续能源存储解决方案。然而,实际应用中,其缓慢的反应动力学与差的界面相容性对电化学性能产生重大影响,特别是在高/低温环境下。


➣方法:深圳大学张培新教授&马定涛利用致密化聚丙烯腈/二氧化硅(PAN-SiO2)纳米纤维膜作为独特的多功能介体,合理设计了一种新型介体桥联型超薄(28.6 µm)聚合物电解质。


➣创新点1:PSPZ能够利用PAN骨架锁定阴离子,开创一种独特的快速离子传输机制,以实现高Zn2+迁移数(0.71)。此外,该工作还证明了平坦致密的SEI能够引导无枝晶锌沉积的形成。


➣创新点2:另外,锌金属阳极可以在-25-80℃的温度范围内实现高度可逆性,并在0.1 mA cm-2条件下实现4800 h的超长循环寿命。宽温、高倍率、耐用的PSPZ基固态Zn/VO2电池也得到了成功验证。

https://doi.org/10.1002/adfm.202307736


3、西北工业大学周宏伟&陕西科技大学刘汉斌 Chem. Eng. J.(15.1):以核壳结构纤维压电垫为敏感层的全柔性、机械坚固的触觉传感器


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➣挑战:基于聚偏氟乙烯(PVDF)的触觉传感器得到了广泛的研究,但由于PVDF弹性较差,限制了其柔性和机械鲁棒性。


➣方法:西北工业大学周宏伟教授&陕西科技大学刘汉斌副教授通过在两个纤维TPU/AgNWs (TPU:热塑性聚氨酯,AgNWs:银纳米线)柔性电极之间引入芯壳结构的纤维压电垫,制造出具有三明治状结构的全柔性和机械坚固的触觉传感器。


➣创新点1:核壳结构的TPU/PVDF垫具有更好的弹性和拉伸性,并表现出优异的压电效应(灵敏度:95.8 mV N−1)。由于敏感层和电极的柔性,触觉传感器的伸长率达到300 %,具有优异的弹性,灵敏度为20.3 mV N−1,并且在超过2000次循环中稳定传感。


➣创新点2:有趣的是,这种触觉传感器还表现出出色的机械鲁棒性,并且能够在变形状态下正确响应机械刺激。利用这种触觉传感器,可以成功地监测日常生活中产生的各种压力(如拍手、刷羽毛、关节弯曲、吹气、声带振动和写字)。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.146654


4、上海理工大学余灯广教授等人Adv. Compos. Hybrid Mater. ( IF 20.1 ) :电纺 Janus 核壳结构混合物,可增强结肠靶向的延长药物吸收


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➣背景:结构聚合物纳米杂化是目前一个热门的话题,并且可用于许多功能应用,包括ph敏感的口服结肠靶向给药系统。


➣方法:上海理工大学余灯广教授、刘萍教授等人采用三流体静电纺丝技术制备了一种全新的Janus 核@壳 (JCS)纳米结构,其中三种聚合物和一种模型药物5-氟尿嘧啶(5-FU)被精心定位。


➣创新点1:在结构杂化物中,pH敏感聚合物醋酸琥珀酸羟丙甲基纤维素位于共同的壳层中,负载5-FU的乙基纤维素(EC)和聚环氧乙烷(PEO)并排组织在一起。JCS纤维具有良好的线性形貌,具有多腔室结构,壳厚约24 nm。


➣创新点2:体外黏附实验表明,JCS纤维能较好地粘附在肠膜上。体内灌胃实验证实,JCS纤维以协同方式有效促进5-FU的吸光度,优于双层核壳纳米纤维和Janus纳米纤维,是对照药物溶液的近4倍。

https://doi.org/10.1007/s42114-023-00766-6



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