此文選取2020年3-5月發表在期刊Advanced Functional Matetials論文中靜電紡絲科研成果進行簡要介紹。
1. 分子印跡聚合物和靜電紡絲:為下一代應用的制造融合
通過分子印跡技術為電紡絲材料添加了特殊的定制分子識別能力,擴大了材料的應用范圍。
介紹了電紡絲與分子印跡技術的結合以及生產分子印跡電紡絲的實際困難,討論了設計和優化實驗方案時應考慮的主要方面。
以商業/工業和經濟的角度對這些混合產品的預期市場進行了總結。
DOI:10.1002/adfm.202001955
電紡絲生產分子印跡聚合物(MIPs)的主要方法
2. 三金屬Fe0.8CoMnO4納米顆粒@碳納米纖維作為高性能鈉離子電池負極材料
武漢大學曹余良教授和鄭州大學楊長春教授合作通過將雙噴嘴電紡絲與干燥和煅燒工藝相結合,成功地制備了直徑約50 nm的完美地嵌入N摻雜碳復合納米纖維(稱為FCMO @ C)的三金屬Fe0.8CoMnO4(FCMO)納米晶體。
制備的FCMO@C納米纖維可保持420 mAh g -1的高可逆容量,對于長期循環,FCMO@C電極表現出極佳的循環穩定性。
鐵、鈷、錳通過連續的電化學氧化還原反應形成自支撐機制,有效地緩解充放電過程中的體積變化。
DOI:10.1002/adfm.202001718
3. 基于鐵電無疲勞和柔性電增強壓電P(VDF - TrFE)納米纖維的可持續性納米紋理波浪能量收集器
NF‐PENGs由嵌有鈦酸鍶鋇(BaSrTiO3)納米顆粒的聚(偏二氟乙烯‐co‐三氟乙烯)納米纖維組成,采用方便、可伸縮和成本有效的纖維形成方法,包括電紡絲和溶液吹制。
在電紡P(VDF‐TrFE)納米纖維中加入鐵電基鈦納米顆粒,增強了NF‐peng的可持續性,并產生獨特的增強柔韌性的壓電納米纖維。
制備的NF‐PENGs不僅具有優越的性能,而且在機械性能和循環性能方面也表現出了優異的耐久性。
DOI:10.1002/adfm.202001150
4. 以褪黑素為基礎的仿生支架作為肌肉ECM植入物
上海交通大學袁偉恩教授團隊使用硫代透明質酸(HA‐SH)、I型膠原(COL I)和聚己內酯/褪黑素(PCL/MLT)電紡絲膜開發了一種生物相容性支架。
這種支架模仿細胞外基質(ECM)和天然肌肉的結構特征,具有適當的機械性能、剛度和促進血管化。
為C2C12細胞提供黏附位點,誘導細胞增殖分化。建立VML大鼠肌肉再生模型,觀察其對肌肉再生的影響。
DOI:10.1002/adfm.202002378
5. 電紡PVDF纖維膜的結構壓電和摩擦機理的理論模型和優異性能
通過系統的理論分析,建立了一個理論模型,以闡明極化PVDF纖維薄膜中潛在的構造性壓電摩擦電學機理,從而很好地解釋了實驗觀察結果。
電紡過程會引起極化取向,從而調整具有不同極化端的PVDF纖維的電子親和力,從而在所得PVDF纖維膜中產生壓電和摩擦電響應。
理論分析和實驗結果表明,電紡取向極性PVDF纖維材料在各種機電設備的應用中具有巨大的潛力,特別是在機械能的收集方面。
DOI:10.1002/adfm.201910592
6. 有效凈化乳化含油廢水的電紡絲納米纖維膜
東華大學丁彬教授團隊系統地概述了用于分離油-水-乳狀液的納米纖維膜的合理設計和可控制造。
討論了乳液分離膜的設計問題。介紹了具有良好潤濕性和合理結構的電紡納米纖維膜,并按原料成分將其分為高分子膜、無機膜和雜化膜。
綜合討論了每種類型的不同設計理念、制造策略和性能特點。此外,還介紹了膜在實際應用中所需要的重要性能。最后,指出了該領域面臨的挑戰和未來的發展趨勢。
DOI:10.1002/adfm.202002192