近日,清華大學張如范教授團隊受邀在Elsevier旗下的著名期刊《復合材料A:應用科學與制造》(Composites Part A: applied science and manufacturing)發表專題綜述論文《靜電紡納米纖維的結構設計與環境應用》(Structural design and environmental applications of electrospun nanofibers)。論文的通訊作者為清華大學化工系張如范副教授。第一作者為清華大學化工系2020級博士后張文碩和2020級博士生何姿穎。
納米纖維具有優越的長徑比、較大的比表面積和良好的柔韌特性,在許多領域展示出廣闊的應用前景。靜電紡絲是制備連續納米纖維最有效和最直接的方法之一,具有生產裝置簡單、生產成本低廉、可紡物質種類多、生產工藝可控等優點。研究靜電紡絲納米纖維的性質及其在不同領域的應用是納米材料研究領域的重要方向。本課題組在靜電紡絲方面開展了多年研究并取得了一系列具有重要影響的研究成果。近日,Elsevier旗下的著名期刊《復合材料A:應用科學與制造》(Composites Part A: applied science and manufacturing)邀請本課題組撰寫靜電紡絲納米纖維前沿進展的專題綜述。
本綜述全面回顧了不同類型納米纖維的制備方法,介紹了靜電紡絲過程的實驗裝置、機理和影響參數,并探討了靜電紡納米纖維在顆粒物過濾、水體重金屬去除和自清潔等領域中的相關應用。本綜述還對靜電紡絲納米纖維的未來發展進行了探討和展望。
圖1.(a)污染空氣流過靜電紡納米纖維層的示意圖;(b)使用纖維的穩態過濾機制示意圖
圖2. AOPAN/RC納米纖維去除水體重金屬的過程示意圖
圖3. 自清潔親水表面的反應機理示意圖
該研究工作得到了國家自然科學基金的支持。Composites Part A: applied science and manufacturing是著名學術出版結構Elsevier旗下的材料科學類期刊,2019年該期刊的影響因子為6.282.
論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X20302487