1. AGH科技大學Urszula Stachewicz:靜電紡聚碳酸酯(PC)纖維用于高效霧收集器
?高效獲得清潔水是一個全球性的挑戰,而霧收集器有望解決該問題。目前,聚碳酸酯(PC)纖維用于霧收集器,但是其效率有限。
?在本研究中,作者發現在靜電紡絲過程中,控制電壓、極性和濕度可以改善PC纖維的表面集水性能。
?實驗測量了PC纖維表面形貌和化學成分對其表面電位和力學性能的影響,這些性能與霧集水效率有關。
?在高濕度和負極性電壓下生產的PC纖維具有較高的集水率和最高的拉伸強度。
DOI: 10.1021/acsnano.1c01437
2. 北京化工鄧建平教授:具有強圓偏振發光的手性螺旋聚合物/鈣鈦礦雜化納米纖維
?北京化工鄧建平教授將手性螺旋聚乙炔、鈣鈦礦納米晶和聚丙烯腈分別作為手性選擇性熒光過濾器、熒光源和靜電紡絲基質,通過一步靜電紡絲法制備了雜化納米纖維。
?在靜電紡絲過程中,鈣鈦礦納米晶是原位形成的,避免了鈣鈦礦制備和提純的繁瑣過程。
?由于聚合物基體的有效保護作用,所制備的雜化納米纖維在空氣中均表現出良好的長期穩定性。在雜化納米纖維中獲得了高的CPL發射,具有高達10–2的高不對稱因子。
?可以通過調節鈣鈦礦的前體來容易地調節CPL的發射顏色。這項工作為各種CPL活性鈣鈦礦納米材料提供了一種有效的技術,可用于科學研究和未來的實際應用。
DOI: 10.1021/acsnano.1c00864
3. 浙江大學應義斌:防水透氣摩擦電納米發電機的構建及其在自供電可持續農業系統中的應用
?采用同時靜電紡絲和電噴霧法設計了一種基于聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)納米纖維包埋氟化碳納米管(F-CNT)微球的防水透氣摩擦電納米發電機(WB-TENG)。
?以碳納米管(CNT)為電極,WB-TENG顯示出微納米級的分層多孔結構和高靜電粘附力,具有330.6μW cm-2的高輸出功率密度、透氣性和疏水性。
?WB-TENG可以在不犧牲植物內在生理活性的情況下,共形自附著于植物葉片上,從風和雨滴中獲取典型的環境能量。結果表明,WB-TENG可以用作無線植物傳感器的可持續電源,從而實時監測植物的健康狀況。
這項工作實現了構建具有環境適應性和能量清除能力的植物兼容型TENG的構想,在建立自供電農業系統方面顯示出巨大的潛力。
DOI: 10.1021/acsnano.0c10817
4. 上海理工大學鄭時有&浙江大學劉永鋒&南洋理工大學黃一中:通過在多通道碳纖維中構建異質結構來制備穩定的室溫鈉硫電池正極
?通過在多通道碳纖維中構建異質結構制備了高度穩定的RT Na-S電池正極。
?由靜電紡絲和氮化技術制備的TiN-TiO2@MCCFs負載有活性物質S,形成了可作為RT Na-S電池正極的S/TiN-TiO2@MCCFs。
?在0.1 A g-1下,該正極在100次循環內產生了超過640 mAh g-1的容量,庫侖效率接近100%。即使在5 A g-1下,電池在1000次循環后仍具有257.1 mAh g-1的容量。
?將結構和電化學分析與第一性原理計算相結合表明,TiN的高電催化活性與TiO2的強大化學吸附相結合可以很好地穩定S,并且還可以減輕多硫化物的穿梭效應。
DOI: 10.1021/acsnano.1c00804
5. 華中科大黃亮:陷阱誘導富電荷全氟駐極體納米纖維用于可重復利用多功健康管理口罩
?華中科技大學黃亮博士研發了一種陷阱誘導的高單電荷密度的復合全氟駐極體納米纖維膜(HPFM),用于高效過濾超細PM0.3,其過濾效率高達99.712%,且具有低壓降差(38.1 Pa)和高品質因子(0.154 Pa-1)。
?此外,通過集成基于HPFM的納米發電機,構建了一種可循環使用的多功能健康管理口罩,同時實現了高效過濾PM0.3和無線實時人體呼吸監測。
?更重要的是,該口罩即使在100 %RH濕度和92 ℃溫度條件下放置48小時后,性能仍然比較穩定,這表明其可在消毒后重復使用。
?制備HPFM的策略提供了一種獲得富含大量電荷且環境穩定的駐極材料的方法,多功能口罩的構建證明了其在健康防護和健康監測設備中的潛在應用。
DOI:10.1021/acsnano.1c00238
6. 哈爾濱工業大學邵路教授:靜電紡技術構建可擴展超疏水膜用于超快速水油分離
?提供了一種簡便的同軸靜電紡絲方法來制造用于超快分離油包水乳液的超疏水膜。
?在高壓電場下,在電紡絲過程中將聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂層的聚偏二氟乙烯(PVDF)納米纖維和帶有PVDF納米凸起的PDMS微球整合在一起。而且,具有選擇層的不對稱復合膜被設計成減小傳質的阻力。
?所制得的不對稱復合膜表現出超快的滲透性和約99.6%的出色分離效率,優于之前報道的大多數現有技術的膜。
?該膜可以大到770 cm2,可以連續制造,并且可以通過定制滾子接收器輕松地進一步擴大,這在分離油包水型乳劑中顯示出強大的前景。
DOI: 10.1021/acsnano.1c00158
7. 東華大學閆建華&丁彬教授:柔性BaTiO3陶瓷納米纖維膜機電耦合效應對鋰枝晶生長的動態調控
?研究者報道了一種具有優良鐵電性和壓電性的軟鈦酸鋇陶瓷納米纖維薄膜,它能使鋰金屬的致密沉積橫向化。
?在鍍鋰過程中,強鐵電性降低了負極附近的鋰離子濃度梯度,從而有利于其均勻沉積。一旦受到鋰沉積的擠壓,鈦酸鋇薄膜就會產生瞬時壓電效應,從而使隨后的鋰沉積由垂直向橫向動態轉變。
?Li-Cu電池在200多個循環中表現出可逆的電鍍-剝離過程,庫侖效率高于98.3%。
?當與高壓LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正極配對時,即使在正極負載高達7.2mg/cm2、貧電解液量為7μL/mg等具有挑戰性的條件下,LMBs也能在300次循環中保持80%以上的容量而不會形成枝晶。
DOI: 10.1021/acsnano.0c09745