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一种静电纺丝法制备螺旋状纳米材料纤维的方法

实验指南    2021-09-18 14:30
一、背景

静电纺丝静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺,其原理是给聚合物溶液或熔体外加一个电场,随着电压增大,电场力也逐渐增大,使其在喷射孔处形成“泰勒锥”形液滴,电荷和电场在锥的尖端聚集。当超过临界电压后,电场力克服表面张力,液体形成喷射流,向负极的收集基板加速飞行。此过程中溶剂不断挥发,喷射流逐渐变得不稳定,在高压电场的作用下发生剧烈抖动、弯折、拉伸并逐步劈裂,直径不断减小,最终固化成微纳米纤维。

二、实验步骤

1.  将研磨后的碳纳米管浸入硝酸和硫酸的混合酸中,0℃下浸泡1h,降温至-15℃,加入10mol双氧水、2 .5mol高锰酸钾和10mol次氯酸,-10℃反应24h后离心分离,将滤饼用去离子水洗涤至洗液pH为6-7,置于真空干燥箱中,70℃干燥4h。

2.  将干燥所得粉末在含有NaBH4和CaCl2的溶液中浸泡10h后过滤,将滤饼用去离子水洗涤后在干燥箱内60℃干燥6h,得含有羟基和羧基的纳米功能材料。

3. 将其溶解在乙酸乙酯中,制得20wt%的纺丝原液,将其进行直流静电纺丝,喷丝头的喷丝孔为楔形,在喷丝头正下方设置高压电离线圈,喷丝头和高压电离线圈间的电压为12kV,在接收装置上搜集所得纤维。