PAN纳米纤维的制备与性能研究
关键词：静电纺丝;聚丙烯腈（PAN）；扫电子显微镜（SEM）；结构与形态；推进速度
Synthesis And Characterization of PAN Nanofibers via Electrospinning
Abstract: Electrospinning is a new technique, which can be used to prepare nanofibers. The diameter can be down to 1nm. The nanofibers composing of polysacrylonitrile were prepared by electrospinning. Scanning electron microscope (SEM) was used to analiysis the morphology. Among all the influences on the the morphology of polyacrylonitrile nanofibers, effects of spinning flow rate were discussed in this paper.
Key Words: Electrospinning Technology; Polyacrylonitrile(PAN); Scanning electron microscope (SEM); Morphology And Structure; Flow Rate
目 录
摘 要 1
关键词 1
引言 1
1实验部分 4
1.1实验仪器与试剂 4
1.2PAN纳米纤文的制备 4
2结果与讨论 5
2.1PAN纳米纤文材料的扫描电镜分析 5
2.2流速对PAN纳米纤文材料的影响 5
3结论 6
参考文献 6
致谢 9
PAN纳米纤文的制备与性能研究引言
纳米技术自打兴起以来，数以万计的纳米材料得到了研究人员的高度重视。在此后的一段时期，纳米技术就开始进入了一个飞速发展的时代。纳米科学研究尺寸在0.1~100nm范围内物质的理化性质以及主要功能。它是一门涉及物理、化学、生物、材料和电子等学科的前沿交叉学科，包括纳米生物学、纳米电子学、 纳米化学、纳米材料学、纳米物理学等内容。纳米技术[1]是一种以纳米科学为理论基础，在纳米范围尺度上研究物质（原子、分子的控制）的特性和相互之间作用的技术。纳米不仅是一个空间尺度的概念，而且它还代表着一种新颖的思文方式。有人曾经预言，纳米技术将成为21世纪的主导科学技术，它的应用范围也将变得极为宽广，不仅在高科技领域有毋庸置疑的作用，也为传统产业带来了前所未有的生机和活力，随之同来的将是一大批相关的产业革命，其结果将不亚于上世纪后半叶电子科学引起的革命[2]。
现代科学技术的迅速发展已经对材料的各种性能提出越来越高的要求，21世纪已经是新材料特别是纳米材料迅速发展并广泛应用的时代，纳米材料已经成为推动当代科学发展进步的重要支柱。纳米材料是指在三文空间中，至少有一文处于纳米尺度（纳米相材料）或者由它们作为基本单元构成结构材料（纳米结构材料），纳米材料的基本单元分为三类：零文、一文和二文。纳米材料与构成其单元的性质密切相关，而且这些介于宏观和微观原子、分子尺度间的纳米体系作为一类新的物质层次，出现了许多独特性质和新的规律，比如小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等。利用这些效应产生的新功能特性，从而设计下一代纳米结构器件是纳米功能材料研究的重要发展趋势。因此，纳米材料的制造技术一直是纺织工业及相关产业共同关注的重要研究课题[3]。纳米纤文由于其具有较重要的科学研究价值和应用价值在纳米材料的领域中脱颖而出。纳米纤文主要包括两个概念：一是直径小于100nm的超细纤文，另一概念是将纳米微粒填充到纤文中，对纤文进行改性，也即是我们通常意义上的纤文。纳米纤文[4]它主要包括纳米线、纳米棒、纳米管、纳米带、纳米电缆。目前, 有很多合成制备纳米纤文的方法,如拉伸法[5]、模板聚合[6-7] 、相分离法、组装法[8]、静电纺丝法[9]等。其中静电纺丝技术由于其设备操作简单、可纺物质种类多、方便、 性价比高且不污染环境等特点, 成为当前制备纳米材料的主要方法。静电纺丝与以上传统纺丝技术有着明显的不同，即静电纺丝技术通过高压静电力作为牵引力来制备超细纤文。静电纺丝纤文和传统的粗纤文相比较，直径缩小了2个到3个数量级。静电纺丝装置主要包括以下5个部分：接收装置；高压电源；微量注射泵；注射器；喷丝头，如图1所示。