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    Surf. Interfaces:PVDF/Cloisite-30B納米復合纖維的設計與合成及其能量收集應用

    2020-12-22   易絲幫

    DOI:10.1016/j.surfifin.2020.100869

    在本研究中,通過遠場靜電紡絲技術合成了PVDF/Cloisite-30B黏土復合材料聚合物納米纖維。采用Taguchi L9正交陣列研究了工藝參數對靜電紡絲的影響。在不同組成和工藝參數下,制備了不同的聚合物復合膜。最佳結果顯示,最高β相結晶度為89.7%,平均纖維直徑為79nm。通過由直流電機帶動的機械凸輪驅動示波器,分別在500、1000和1500rpm的不同轉速下,測定了納米纖維復合材料的壓電性能。通過灰色關聯分析確定了制備均勻納米纖維最重要的工藝參數。在所研究的復合材料中,最高β相結晶度的響應參數灰色關聯度等級為1。當外加電壓為22kV,收集板距離為12cm時,含3%Cloisite-30B的PVDF復合樣品顯示出4.4V的高瞬時電壓。

     

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    圖1.纖維膜樣品1-4隨PVDF相變而變化的FT-IR光譜


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    圖2.纖維膜樣品5-9隨PVDFα和β相變而變化的FT-IR光譜


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    圖3.不同樣品的β相結晶度


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    圖4.樣品1的SEM圖像


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    圖5.(A)樣品3的SEM圖像


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    圖6.樣品8的SEM圖像


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    圖7.由示波器記錄的納米纖維樣品1-9的電壓


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