青島大學譚業強團隊:海藻衍生電紡納米纖維膜用于超高蛋白吸附
?青島大學譚業強副教授團隊將乙醇的環保型揮發性助溶劑、表面活性劑和載體聚合物加入到98 wt% SA水溶液中。通過流變學性質分析,揭示了乙醇致電紡性增強的機理。
?以溶菌酶為模型蛋白,合成的SA-NFM吸附容量為1235 mg g?1,遠遠優于報道的二維膜材料的最大值(710 mg g?1),約為商業膜的20倍。
?預期這種生物相容性SA-NFM在生物技術、生物制藥和生命科學等各個領域都有可能成為高效分離和純化蛋白質的候選材料。
DOI:10.1002/adfm.201905610
清華大學李寶華教授:超細氮化鈦修飾碳納米纖維網絡有效改善鋰金屬負極穩定性
?清華大學李寶華教授等人開發了一種TiN納米顆粒修飾的三維CNF網絡結構材料,可同時作為鋰金屬負極的集流體和主體材料,并深入研究了鋰在TiN納米顆粒上的成核行為。
?TiN與三維CNF結構在高導電網絡的協同作用下,實現了鋰的均勻沉積。Li更傾向于以低擴散能壘吸附在TiN上,形成可控的成核位點和無枝晶Li。此外,通過動力學分析確定的TiN的偽電容行為有利于Li+超快存儲和電荷轉移過程。
?CNF-TiN基鋰金屬負極的電化學性能得到了顯著改善,可以在3mA cm?2電流密度下穩定工作200個周期,并保持較高的電化學性能。
DOI:10.1002/adfm.201903229
東華大學丁彬教授團隊:溶膠-凝膠靜電紡絲合成柔性BaTiO3 陶瓷納米纖維膜
?東華大學俞建勇院士及丁彬教授團隊采用溶膠-凝膠靜電紡絲和低溫結晶的工藝技術構建了柔性鈦酸鋇陶瓷納米纖維膜。在靜電紡絲和煅燒過程中形成凝膠和晶體納米纖維,研究了與晶體尺寸和晶界密切相關的柔性變形機理。
?穩定的溶膠體系保證了鈦酸四丁酯和Ba2+離子之間充分的納米級相互作用,形成均勻的三維網絡結構。在煅燒過程中,聚合物模板分解,并伴隨著晶體成核和轉變,以及BTO晶體納米纖維膜的晶粒生長、融合和致密化。
?柔性鈦酸鋇陶瓷納米纖維晶體膜可有效降低應力集中以降低大變形時的破裂風險,由此設計出壓電傳感器,在彎曲變形時依然具有較高的靈敏度。
DOI:10.1002/adfm.201907919
忠南國立大學 Junghyo Nah:超薄PVDF-TrFE空氣過濾器用于高效過濾PM1.0
?忠南國立大學 Junghyo Nah團隊報道了超薄聚[(偏氯乙烯-三氟乙烯)(PVDF-TrFE)納米纖維空氣過濾器過濾PM1.0的性能,并通過鐵電耦合和摩擦電耦合效應對其進行了增強。
?利用PVDF-TrFE的鐵電性質,可以在高電場下對納米纖維濾層的極化域進行準直,使其偶極矩凈變化最大。摩擦電負性的PVDF-TrFE濾層也可通過摩擦帶電進一步增加其靜電表面電位。
?采用65%透光率的超薄透氣性PVDF-TrFE濾光片,極化后PM1.0過濾效率達≈88%以上,經過摩擦生電后,過濾效率進一步提高到≈94%,此外,由于低壓降,該過濾器甚至可以在沒有單獨強制空氣循環系統的自然通風條件下使用。
DOI:10.1002/adfm.201903633
天津工業大學程博聞教授、康衛民教授:Li-S電池用電紡納米纖維材料的研究進展
?天津工業大學程博聞教授、康衛民教授團隊發表論文綜述了Li-S電池用電紡納米纖維材料的研究進展,并對Li-S電池用電紡納米纖維材料的設計提出了建議。
?綜述了電紡納米材料用Li-S電池正極、隔膜和插層的最新發展及其工作機理,包括其加工方法、結構、形態工程和電化學性能。
?最后提出盡管靜電紡絲技術存在一些挑戰,但是隨著新領域的發展,有望實現電紡納米纖維材料的精確結構調控和低成本產業化。
DOI:10.1002/adfm.201905467
Andreas Greiner教授:同軸電紡企鵝絨毛狀介孔結構非織造布有效提高過濾效率
?國拜羅伊特大學Andreas Greiner教授團隊采用同軸電紡(自上而下法)和三酰胺纖維自組裝法(自底向上法)得到了具有企鵝羽毛絨毛狀纖維形態和獨特性能的介孔納米纖維基非織造布。
?用于過濾0.3μm氣溶膠粒子時,過濾效率高達99.8%,與電紡聚苯乙烯(過濾效率約為52.6%)相比,該研究制備電紡非織造布的過濾效率得到顯著提高。
?高過濾效率通常需要較高的能源消耗和壓降損失。但是,在本研究的過濾試驗中觀察到,過濾過程中并沒有導致壓降損失和能量消耗,這主要歸因于電紡非織造布的特殊介孔結構,以及較大的BTA纖維密度。
?利用具有超分子原纖維的電紡支化纖維為構建新型介孔結構非織造布提供了新方法,這種新型非織造布具有獨特的形態、性能特征,在過濾、催化和儲能等方面具有潛在的應用前景。
DOI:10.1002/adfm.201903166
東華大學俞建勇院士和丁彬教授:具有蓬松雙網結構的納米蛛網/纖維高效低阻空氣過濾材料
?東華大學俞建勇院士和丁彬教授團隊以高偶極矩聚合物聚丙烯腈為原料,利用新型濕度誘導“靜電紡/噴”技術,制備出了直徑細、孔徑小、孔隙率高且具有蓬松雙網結構的納米蛛網/纖維高效低阻空氣過濾材料。
?借助離子-偶極相互作用提升溶液荷電能力,促進了泰勒錐尖端荷電流體的可控噴射,進而通過調控環境濕度氛圍,誘導控制聚合物溶液體系的相分離速度與程度,實現了射流、液滴的同步形變/相變/自組裝,獲得了具有蓬松雙網結構的納米蛛網/纖維空氣過濾材料。
?該材料可實現對空氣中超細顆粒物的高效低阻過濾,其對最易穿透粒徑顆粒物 PM0.3 的過濾效率高達 99.99%;同時,可快速凈化室內空氣 PM2.5 ,且具有長效循環使用性能。
DOI:10.1002/adfm.201904108
特拉維夫大學Shachar Richter:含有原位合成抗菌納米顆粒的水母基智能傷口敷料裝置
?特拉維夫大學Shachar Richter等人使用水母(JF)生物質制備“核-殼”型納米纖維構建電紡支架。通過對靜電紡絲工藝參數的調整,可以很容易地控制其機械性能、形態性能和化學性能。
?該電紡支架具有良好的生物相容性和生物降解性,適用于生物醫學研究。細胞增殖實驗表明,該支架能夠支持心肌細胞的生長,符合組織工程的要求。
?在這些納米纖維中加入了在特定情況下生成的銀納米顆粒,具有優異的抗菌性能。臨床前試驗證明,納米纖維墊可有效快速促進對豬傷口愈合。
DOI:10.1002/adfm.201902783
東華大學劉天西教授團隊: 靜電紡絲構建高兼容性硫化聚丙烯腈電極
?東華大學劉天西教授、王麗娜副教授等人以含有PAN和CNTs的N、N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液為原料,采用靜電紡絲技術與熱處理相結合的方法,制備了柔性自支撐SPAN/CNT納米纖維膜,并將其作為鋰硫電池的正極材料。
?研究了其在不同電解液中的穩定性,合理的分子結構,并深入探討了S在SPAN中的電化學轉化機制。
?交織在一起的網絡被熱解成SPAN/CNT納米纖維不僅能加速電荷轉移,而且能提供快速的離子傳輸通道。放電過程中生成的硫化鋰納米薄片的活化作用決定了其充放電容量和倍率性能。容量衰減較少,具有良好的實際應用前景。
DOI:10.1002/adfm.201902929