靜電紡纖維成形及應用

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1、靜電紡纖維成形及應用研究團隊總報告靜電紡纖維成形及應用研究靜電紡絲法是近年來發(fā)展起來的納米纖維、超細纖維制備方法，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、超細纖維

2、材料應用于高新技術領域也是促進傳統(tǒng)纖維行業(yè)迅速發(fā)展的一大催化劑。本研究團隊主要著眼于目前國際上研究的熱門領域靜電紡纖維成形及應用研究，自行設計相關靜電紡絲裝置，利用不同原料，通過合理設置紡絲工藝參數(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、傳感器及電池負極材料等方面的應用。本團隊從兩個方面開展研究：一是靜電紡的基礎理論研究，通過紡絲電場模擬和高速攝影技術，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、力學及熱學性能展開測試與分析；二是靜電紡材料的應用性能研究，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合磁控濺射技術、高溫煅燒技術制備了銀-聚苯胺/聚酰胺6(Ag-PANI/PA6)復合納米纖維膜和氧化銦(In2O3)納米纖維，并探討其氨敏性能、導電性能。

4、為了完成靜電紡纖維的成形、性能測試及應用研究的綜合性課題，研究團隊主要由紡織工程專業(yè)的優(yōu)秀同學組成；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模式，即以多元教學理念，糅合導師引領、示范教學、榜樣教育和同輩學習的優(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中的應用，本課題組以在靜電紡纖維成形和應用研究領域有影響力的資深教授為領頭羊，中青年指導教師協(xié)作指導，本團隊的同學通過一個學期的合作和努力，出色地完成了多種靜電紡纖維的制備和

5、應用方面的研究，取得了一系列豐碩的成果。一、優(yōu)良的學生團隊靜電紡纖維成形及應用研究團隊總報告參與本課題的7位同學專業(yè)基礎理論知識扎實，創(chuàng)新意識突出，動手能力強。在論文工作期間，所有同學保持端正的工作態(tài)度，勤奮刻苦，自覺主動的將在大學所學習的專業(yè)知識靈活地運用到團隊實驗的過程中，較好地做到了理論與實踐相結合。課題組7位同學從大三開始進入導師研究室完成創(chuàng)新項目，李莘同學在實驗室從事熔融靜電紡絲方面的研究和學習工作，對靜電紡絲已經(jīng)有了很好的了解，并打下了良好的基礎，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曾主持并參加完成了國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃和江蘇省高等學校大學生實踐創(chuàng)新訓練項目，開拓了視野，為以后的科學研究打下了一定的基礎，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用。秦靜雯同學的相關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的專利一項。這三位同學基本功很扎實，所學專業(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，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，在團隊中起著帶頭作用。王曉玲同

7、學是一位典型的優(yōu)秀學生，有良好的表達能力和領導能力，動手能力強，成功利用靜電紡絲和高溫煅燒制備出了半導體材料納米In2O3，挖掘其在電池負極材料方面的應用潛能；張德傳同學有較強的系統(tǒng)觀念和全局觀念，在整個實驗過程中十分刻苦，仔細推敲各個參數(shù)對實驗結果的影響，在熔融紡工藝方面的基礎知識最為扎實，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也比較突出。他們在文獻檢索、實驗方案的改進等方面提出了有價值的建議，是該團隊的中堅力量。朱蕾同學動手能力比較強，遇到問題很有主見，完成了設置不同溶劑比、不同濃度紡絲液，從而進行相關表征與

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