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基本信息

項目名稱：
基于液膜分裂制備納米纖維的研究
小類：
能源化工
簡介：
基于液膜分裂制備納米纖維的研究
詳細(xì)介紹：
基于液膜分裂制備納米纖維的研究

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

目的： 探索利用高分子液膜在靜電場條件下爆破分裂以提高靜電紡納米纖維產(chǎn)量的條件和有關(guān)機理，為靜電紡納米纖維的批量化生產(chǎn)提供實驗基礎(chǔ)及理論依據(jù)。 基本思路： 以高分子溶液為紡絲液，在氣泡靜電紡絲實驗裝置上研究工藝參數(shù)（如應(yīng)用電壓）和溶液性能對納米纖維直徑、形貌和產(chǎn)量的影響，并建立紡絲過程的數(shù)學(xué)模型。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處

本課題以大尺寸空心泰勒錐（高分子液膜）代替?zhèn)鹘y(tǒng)靜電紡絲工藝中的實心泰勒錐（小液滴），實現(xiàn)納米纖維生產(chǎn)，并建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型對有關(guān)機理進(jìn)行解釋，在研究方法和內(nèi)容上均有創(chuàng)新。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

為PVA的氣泡靜電紡絲提供了一組最優(yōu)工藝參數(shù)，使得紡得的納米纖維具有一致的直徑分布，并且其直徑是中等紡絲距離下最細(xì)的。為靜電紡納米纖維的批量生產(chǎn)提供了實驗基礎(chǔ)。

學(xué)術(shù)論文摘要

研究了氣泡靜電紡絲過程中工藝參數(shù)和溶液性能等對納米纖維直徑、形貌和產(chǎn)量等的影響，并對紡絲工藝進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，為氣泡靜電紡納米纖維的制備提供實驗基礎(chǔ)。 Using orthogonal design in optimizing parameters for bubble electrospinning of polyvinyl alcohol (PVA) nanofibers, Applied Mechanics and Materials Vols. 29-32 (2010) pp 1943-1947.

獲獎情況

無

鑒定結(jié)果

將被EI收錄

參考文獻(xiàn)

[1] Ji-Huan He, Yong Liu,Lu-Feng Mo, Yu-Qin Wanand Lan Xu，Electrospun Nanofibres and theirApplications，Smithers, 2008. [2] Yong Liu，Ji-HuanHe，Bubble Electrospinning for Mass Production of Nanofibers[3]楊芹，氣泡靜電紡工藝及機理研究，東華大學(xué)碩士學(xué)位論文

同類課題研究水平概述

近年來，納米纖維材料已成為國際學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究熱點問題之一。在納米纖維生產(chǎn)技術(shù)中，靜電紡絲技術(shù)是最近十幾年重新發(fā)展起來的前沿交叉學(xué)科領(lǐng)域，也是目前制備納米纖維的最簡單、最經(jīng)濟(jì)也是最基本的方法之一。 目前，靜電紡納米纖維已經(jīng)在環(huán)境工程、生物醫(yī)學(xué)、紡織服裝、軍事與反恐安全等領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用。然而，目前的靜電紡制備納米纖維存在的主要問題在于纖維產(chǎn)量較低，這已成為制約其發(fā)展和應(yīng)用的瓶頸問題。國外有關(guān)機構(gòu)和科研人員也正在加速開展這方面的研究，準(zhǔn)備搶占相關(guān)領(lǐng)域制高點。如捷克的NanospiderTM技術(shù)、雙液面磁流體靜電紡絲技術(shù)、多孔管技術(shù)、旋轉(zhuǎn)線圈靜電紡絲技術(shù)等。但是，目前這些研究中要么存在實際生產(chǎn)困難等缺陷，要么受到知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)而無法利用等困難。 本課題基于具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新型靜電紡絲技術(shù)——氣泡靜電紡絲技術(shù)，研究并優(yōu)化不同工藝條件下高分子氣泡液膜的分裂制備納米纖維，并建立紡絲過程的數(shù)學(xué)模型，國內(nèi)外目前研究較少。 本課題的研究，涉及了當(dāng)今紡織、材料、靜電學(xué)、流體力學(xué)等學(xué)科的前沿課題，具有重要的理論意義。通過課題實施，有助于揭示有關(guān)氣泡靜電紡絲行為的機理和本質(zhì)，對于設(shè)計和制造新型靜電紡絲方法與設(shè)備，具有重要的實用價值。
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