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    推薦:不可錯過的靜電紡絲經典綜述匯總

    2020-04-07   易絲幫

    西南交通大學的周紹兵教授:

    綜述:靜電紡絲技術制備多級結構聚合物纖維以及在生物醫學領域的應用


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    文章首先總結了近10年來制備多級結構電紡纖維裝置的發展:從單噴頭、多噴頭到無噴頭電紡裝置;從平板接收、平行極板接收、滾筒接收、水浴接收到微圖案化基底接收裝置等;與微流控技術、3D打印技術相結合的電紡裝置等。

    詳細介紹了利用靜電紡絲技術制備多級結構的聚合物纖維(如核殼纖維、串珠狀纖維、多孔纖維、帶狀纖維、定向纖維、納米纖維束、圖案化纖維和納米纖維化三維宏觀結構等)的方法。

    系統概括了這些具有多級結構的聚合物電紡纖維在生物醫學中的應用,主要包括藥物遞送、組織工程和再生醫學、疾病的體外診斷及其他生物醫學領域等。

    https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2017.12.003

     

    美國南達科他州礦業與技術學院的馮浩教授:

    綜述:碎片狀的電紡納米纖維氈/膜組裝而成的三維整體多孔結構:方法,性質和應用

     

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    在這篇綜述中,作者系統地總結了電紡三維納米纖維結構/支架/氣凝膠組裝的創新策略,以及它們的獨特性能和各種應用。

    重點討論了用于開發電紡三維納米纖維結構的兩種方法,即冷凍干燥法和熱誘導自團聚法(TISA)。

    文章中還討論了電紡三維納米纖維結構的特性及其在環境領域(有機化合物去除,染料吸附,過濾和分離),能源(超級電容器),電子(壓力傳感器),化學工程(催化劑載體,絕熱材料和焦耳加熱器)和生物醫學工程(組織工程支架,水凝膠和藥物遞送)的應用。

    另外,文章還提出了未來的展望和挑戰。可以預見的是,這篇綜述將為設計新穎的三維電紡結構和探索其潛在應用提供重要的指導。

    DOI:10.1016/j.pmatsci.2020.100656

     

    中科院的陳學思教授:

    綜述:電紡聚合物生物材料

     

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    主要介紹了電紡絲聚合物生物材料的最新進展,包括不同的結構、表征、應用和發展前景。

    本文綜述了近年來電紡絲技術在纖維基質制備中的應用,包括藥物載送、組織工程支架、創面愈合、傳感器、增強、吸聲和過濾等方面的研究進展。

    與其他納米纖維制備相比,電紡絲在制備有序或復雜的纖維組件方面具有優勢,這取決于旋轉集電極、同軸電紡絲、纖維后處理、多層電紡絲和生物分子表面功能化等多項創新技術。

    https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2019.01.002

     

    天津大學的仰大勇教授:

    綜述:生物功能電紡納米材料——從拓撲結構設計到生物應用

     

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    作者對e-spin納米材料拓撲結構進行分類,制作了一張拓撲結構周期表,電紡納米材料的拓撲結構根據內在邏輯關系分為三類:個體、雜化體和組裝體;

    對該領域進行簡潔明了的總結,為研究者提供有價值的參考,以便針對特殊應用功能選擇特定拓撲結構和相應制造策略;

    深入系統地討論了各類拓撲結構在生物醫學應用中的最新進展,闡明材料結構與功能和應用之間的關系。

    DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2019.02.006

     

    青島大學的龍云澤教授:

    綜述:便攜式靜電紡絲設備的最新進展及其在傷口護理中的應用

     

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    全面概述便攜式靜電紡絲技術的最新進展及其在傷口護理和再生醫學中的潛在應用。首先簡要介紹了靜電紡絲的基本原理和設備,并對比了手持式、電池驅動、發電機驅動便攜式靜電紡絲設備的優缺點。最后,作者對便攜式靜電紡絲的未來發展面臨的挑戰、機遇和新方向提供了獨特的見解。

    DOI:10.1039/c9nr02802a

     

    南開大學的焦麗芳教授:

    綜述:從一維納米材料的設計合成到鈉離子電池中的應用


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    文章總結了一維材料的性質,常見合成方法,以及在鈉離子電池中的應用,討論了一維納米材料合成方法中的一些瓶頸與難點,并展望了其在能源儲存與轉化領域的應用前景。

    目前,一維納米材料(納米線、納米棒、納米帶等)的常見制備方法有:靜電紡絲法、液相法、電沉積法、模板法、氣相法等,這些方法各有優缺點,可以根據要求靈活應用,得到理想材料。

    一維納米材料作為鈉離子電池電極材料時具備很多優勢:(1)短的離子擴散路徑使得鈉離子擴散動力學顯著提高;(2)定向的電子離子傳導方向使得導電性增加;(3)強大的應力承受能力使其可以有效緩解充放電過程中活性材料的結構變化,使得電化學穩定性明顯提高。這些優勢使一維納米材料作為鈉離子電池電極材料時展現出十分優異的性能。

    DOI:10.1002/smll.201703086

     

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    靜電紡絲法


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    水熱法


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    模板輔助電沉積法

     

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    化學氣相沉積法

     


    天津工業大學程博聞、康衛民教授:

    綜述:Li-S電池用電紡納米纖維材料的研究進展

     

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    這篇論文綜述了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。這些系統的討論和提出的方向可以為Li-S電池用電紡納米纖維材料的合理設計提供思路和方法。

    https://doi.org/10.1002/adfm.201905467

     

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    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。

    正極:電紡納米纖維材料具有比表面積可變、孔結構可控、化學性能優異等優點,已成為電池Li-S電池正極材料的研究熱點。

    隔膜:與傳統的PP膜分離器相比,電紡納米纖維膜材料由于其獨特的比表面積、較大的孔隙率、在電解質吸收和離子傳輸方面具有無可比擬的優勢,作為鋰硫電池的隔膜得到了廣泛的關注。

    插層:電紡納米纖維材料夾層不僅可以提高電池系統的電子傳輸,而且可以明顯抑制多硫化物轉移和鋰枝晶的生長。

     

    南洋理工大學的王蓉教授:

    綜述:用于水處理的電紡聚合物納米纖維膜的進展

     

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    文章總結了電紡聚合物膜的制造和改性方面的最新進展,特別強調了它們在水處理應用中的進步、挑戰和未來的改進方向。

    文章首先簡要介紹了靜電紡絲的復雜過程,闡述了聚合物溶液的固有性質、操作參數和周圍環境條件對納米纖維和納米纖維膜形成的影響,總結了靜電紡絲設備的各種設計。隨后回顧了制備多功能復合電紡納米纖維膜的方法,包括納米纖維的改性,將目標分子加載到納米纖維表面,以及在電紡納米纖維膜表面實施選擇性層。

    作者提供了關于過去在水處理中使用復合電紡納米纖維膜的成就和當前挑戰的綜合討論。

    https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2017.10.003

     

    北京航空航天大學的趙勇教授:

    綜述:仿生超強潤濕性電紡微米/納米纖維及其應用


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    本綜述首先介紹靜電紡絲技術在生成各種分層結構納米纖維方面的進展。

    描述了液體在纖維上的潤濕理論和最近制造具有超潤濕性的生物感受電紡微/納米纖維的方法。

    基于對不同液體的特殊潤濕性,電紡納米纖維材料在液體混合物分離,水收集,單向液體滲透和環境響應材料中起重要作用。

    最后,強調了電紡超潤濕性納米纖維材料面臨的挑戰和前景。

    https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201801114

     

    新加坡國立大學的西拉姆教授:

    綜述:靜電紡絲聚合物基復合材料的制備和納米碳功能化


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    在該篇綜述中,研究者概述了通過靜電紡絲技術用納米碳改善聚合物基復合材料的性能。

    作者簡要介紹了各種類型的納米碳材料,并總結了電紡納米碳填料聚合物納米纖維的設計和制備的最新進展。

    關于復合材料的制備,作者關注納米碳的功能化策略以及隨機和取向聚合物納米復合材料的制備。

    還探究了電紡納米碳聚合物基復合納米纖維的機械,電氣和熱性能等物理特性。得益于卓越的導電性,高孔隙率,獨特的墊子結構等特性,聚合物復合納米纖維在許多組織工程和傳感器領域的具有很大的應用前景。

     

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    電紡碳納米管聚合物納米纖維


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    電紡石墨烯基聚合物納米纖維


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    電紡納米金剛石基聚合物復合材料

     

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    其他電紡納米碳聚合物

     

    喬治亞理工的夏幼南教授:

    綜述:靜電紡絲制備納米纖維的原理、方法和應用

     

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    該篇綜述闡述了靜電紡絲制備納米纖維的原理和方法 ,同時還介紹了靜電紡絲納米纖維的應用領域并對未來的研究方向進行了展望。

    DOI:10.1021/acs.accounts.7b00218

    納米纖維的材料范圍廣泛,包括高分子、陶瓷、小分子以及其復合物。除了可以制備表面光滑的納米纖維,靜電紡絲發還可以制備具有二級結構的納米纖維,包括孔、空腔、核-殼結構等。納米纖維的表面和內部可進一步地加入分子或納米顆粒修飾,這一過程可在靜電紡絲過程中同時進行、也可在納米纖維形成之后進行。另外,對納米纖維進行排列、堆垛、折疊,可組裝形成有序結構或分級結構。這些特性使得靜電紡絲被廣泛應用于空氣過濾、水處理、異相催化、環境保護、智能織物、表面涂層、能量的收集轉化和存儲、封裝生物活性材料、藥物緩釋、組織工程、再生醫學等。

     

    吉林大學的王策教授:

    綜述:靜電紡纖維基全納米復合材料:進展與前景

     

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    論文中介紹了靜電紡纖維基全納米復合材料的組成與結構。

    在此基礎上,文章詳細探討了靜電紡纖維基全納米復合材料在水/氣/油過濾、有害物質吸附、光/化學/電催化、生物與醫用、納電子器件、能量存儲與轉換、電磁屏蔽與隱身等領域的應用。

    最后,作者對靜電紡纖維基全納米復合材料的研究機遇與挑戰提出了一些個人見解,并激勵更多的研究者從事這一新穎的科研領域

     

    廈門大學的侯旭教授:

    綜述:靜電紡絲/仿生材料的最新進展

     

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    該綜述論文以電紡材料的多級結構的可控制備出發,分不同情況具體介紹了電紡仿生材料的研究進展,系統總結了其在功能表面、膜分離、膜蒸餾、生物醫學組織工程、柔性器件領域的典型應用。

    文章指出,靜電紡絲技術是一種簡便高效的制備連續納米纖維多孔材料的方法,對于仿生多級結構的高度可控制備顯示出顯著優勢。電紡技術的發展,使仿生材料具有更優異的性能及更廣闊的應用。

    然而,對于如何仿生材料的結構設計與既定功能間的本質決定性因素面的科學本質問題,有待于基礎物化理論方面的進一步探究與完善,這也是未來仿生材料的重要發展方向。同時,綠色電紡技術、電紡膜力學性能方面的加強以及電紡膜在柔性電子、仿生智能液體門控方面的研究也是未來的重要研究領域。

    DOI:10.1016/j.coco.2018.10.010


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