靜電紡纖維成形及應(yīng)用

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1、靜電紡纖維成形及應(yīng)用研究團(tuán)隊總報告靜電紡纖維成形及應(yīng)用研究靜電紡絲法是近年來發(fā)展起來的納米纖維、超細(xì)纖維制備方法，它通過高壓靜電能很容易地得到尺寸可控的高分子微球和纖維，在高分子纖維制備方面具有明顯的優(yōu)勢，靜電紡絲法分為溶液靜電紡絲法與熔融靜電紡絲法，通過這種方法制備的纖維在纖度、性能等方面都有著普通紡絲法制備的纖維無法替代的優(yōu)越性。隨著紡織科技的飛躍發(fā)展，在低碳環(huán)保的社會大環(huán)境下，人們對紡織纖維材料的要求越來越高，各行各業(yè)對纖維制品提出了新的要求，開發(fā)功能化納米纖維、超細(xì)纖維材料將是未來行業(yè)發(fā)展的新趨勢，將納米纖維、超細(xì)纖維

2、材料應(yīng)用于高新技術(shù)領(lǐng)域也是促進(jìn)傳統(tǒng)纖維行業(yè)迅速發(fā)展的一大催化劑。本研究團(tuán)隊主要著眼于目前國際上研究的熱門領(lǐng)域靜電紡纖維成形及應(yīng)用研究，自行設(shè)計相關(guān)靜電紡絲裝置，利用不同原料，通過合理設(shè)置紡絲工藝參數(shù)，紡絲制備不同品種的纖維，研究了熔融靜電紡纖維成形的過程，測試了熔融與溶液紡絲法所制備的不同品種電紡纖維的相關(guān)性能，同時探索研究了溶液靜電紡纖維在生物醫(yī)用、過濾、傳感器及電池負(fù)極材料等方面的應(yīng)用。本團(tuán)隊從兩個方面開展研究：一是靜電紡的基礎(chǔ)理論研究，通過紡絲電場模擬和高速攝影技術(shù)，分析論證了熔融靜電紡不同工藝參數(shù)下紡絲纖維成形過程，并

3、對制得的靜電紡纖維形貌、力學(xué)及熱學(xué)性能展開測試與分析；二是靜電紡材料的應(yīng)用性能研究，利用溶液靜電紡絲法制備了純聚乙烯醇(PVA)、載藥PVA膜、聚偏氟乙烯基兩性離子雙親共聚物(PVDF-g-Pzwitterionic)共混膜及聚乳酸(PLA)納米纖維膜，對上述膜進(jìn)行了掃描電鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)表征，并測試了親水性、血液相容性、過濾效率等性能；采用溶液靜電紡絲結(jié)合磁控濺射技術(shù)、高溫煅燒技術(shù)制備了銀-聚苯胺/聚酰胺6(Ag-PANI/PA6)復(fù)合納米纖維膜和氧化銦(In2O3)納米纖維，并探討其氨敏性能、導(dǎo)電性能。

4、為了完成靜電紡纖維的成形、性能測試及應(yīng)用研究的綜合性課題，研究團(tuán)隊主要由紡織工程專業(yè)的優(yōu)秀同學(xué)組成；為解決高等教育由精英教育向大眾化教育過渡過程中突顯的矛盾，本課題組創(chuàng)造性地提出互動創(chuàng)新和三位一體的本科論文指導(dǎo)模式，即以多元教學(xué)理念，糅合導(dǎo)師引領(lǐng)、示范教學(xué)、榜樣教育和同輩學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，建立模式化和可持續(xù)發(fā)展的本科畢業(yè)論文平臺。為了深入研究靜電紡纖維在高新技術(shù)中的應(yīng)用，本課題組以在靜電紡纖維成形和應(yīng)用研究領(lǐng)域有影響力的資深教授為領(lǐng)頭羊，中青年指導(dǎo)教師協(xié)作指導(dǎo)，本團(tuán)隊的同學(xué)通過一個學(xué)期的合作和努力，出色地完成了多種靜電紡纖維的制備和

5、應(yīng)用方面的研究，取得了一系列豐碩的成果。一、優(yōu)良的學(xué)生團(tuán)隊靜電紡纖維成形及應(yīng)用研究團(tuán)隊總報告參與本課題的7位同學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)理論知識扎實，創(chuàng)新意識突出，動手能力強(qiáng)。在論文工作期間，所有同學(xué)保持端正的工作態(tài)度，勤奮刻苦，自覺主動的將在大學(xué)所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識靈活地運(yùn)用到團(tuán)隊實驗的過程中，較好地做到了理論與實踐相結(jié)合。課題組7位同學(xué)從大三開始進(jìn)入導(dǎo)師研究室完成創(chuàng)新項目，李莘同學(xué)在實驗室從事熔融靜電紡絲方面的研究和學(xué)習(xí)工作，對靜電紡絲已經(jīng)有了很好的了解，并打下了良好的基礎(chǔ)，培養(yǎng)了獨立從事科研的潛能，同時，他的工作成果已經(jīng)發(fā)表在《化工新型材料

6、》期刊上；秦靜雯和逄增媛兩位同學(xué)曾主持并參加完成了國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃和江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練項目，開拓了視野，為以后的科學(xué)研究打下了一定的基礎(chǔ)，她們主要研究了電紡膜在生物醫(yī)用、傳感器材料方面的應(yīng)用。秦靜雯同學(xué)的相關(guān)實驗研究成果已在核心期刊(CSCD)上發(fā)表，并成功申請與課題密切相關(guān)的專利一項。這三位同學(xué)基本功很扎實，所學(xué)專業(yè)知識掌握牢固，而且擅長利用圖書館數(shù)據(jù)庫資源拓展自身知識面，具有良好的理論基礎(chǔ)，同時他們善于鉆研，科研能力較為突出，主動思考課題中存在的問題，并努力尋求解決辦法，在團(tuán)隊中起著帶頭作用。王曉玲同

7、學(xué)是一位典型的優(yōu)秀學(xué)生，有良好的表達(dá)能力和領(lǐng)導(dǎo)能力，動手能力強(qiáng)，成功利用靜電紡絲和高溫煅燒制備出了半導(dǎo)體材料納米In2O3，挖掘其在電池負(fù)極材料方面的應(yīng)用潛能；張德傳同學(xué)有較強(qiáng)的系統(tǒng)觀念和全局觀念，在整個實驗過程中十分刻苦，仔細(xì)推敲各個參數(shù)對實驗結(jié)果的影響，在熔融紡工藝方面的基礎(chǔ)知識最為扎實，同時他在熔融紡與溶液紡所制備纖維的性能測試方面的貢獻(xiàn)也比較突出。他們在文獻(xiàn)檢索、實驗方案的改進(jìn)等方面提出了有價值的建議，是該團(tuán)隊的中堅力量。朱蕾同學(xué)動手能力比較強(qiáng)，遇到問題很有主見，完成了設(shè)置不同溶劑比、不同濃度紡絲液，從而進(jìn)行相關(guān)表征與

8、性能測試，探索電紡纖維在過濾材料方面的應(yīng)用，在本科期間發(fā)表與課題相關(guān)論文一篇；霍健同學(xué)有較好的科研精神，對各種新鮮事物有著強(qiáng)烈的興趣，并刻苦認(rèn)真地完成了實驗，采用γ射線輻照PVDF粉體，結(jié)合靜電紡絲技術(shù)成功合成了兩親共聚物PVDF-g-Pzwitterionic共混膜，順利達(dá)