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微纳米材料的可控制备对于功能材料及微纳米器件等众多领域具有极为重要的意义,利用电场力制备具有特殊结构与功能的微纳米材料是近年来兴起的一种十分有效的方法,受到科研人员的广泛关注。
本文利用静电纺丝与静电喷雾技术,制备了一系列具有微纳米复合结构的新型功能材料。
1.采用静电纺丝方法制备了多种基于有机、无机及杂化材料的一维微纳米材料。同时研究了诸如电场强度、工作距离、溶液体系及浓度等参数对所得产物的形貌的影响。
2.将静电纺丝与静电喷雾技术相接合,找到其中的平衡点,首次制备了具有多孔微球与纳米纤维复合结构的聚苯乙烯超疏水薄膜,其中多孔微球对薄膜的超疏水性起主要作用,而纳米纤维则交织成一个三维的网络骨架,“捆绑”住多孔微球,增强了薄膜的稳定性。
3.为了克服传统电纺只能制备单一组分的纤维材料缺点,采用共轴电纺技术,将两种具有不同组成与性质的纺丝溶液分别注入内层和外层管路,在电场力的作用下,得到具有壳-核结构的复合超细纤维材料,如果选择性的除去核层材料,就可以得到由壳层材料构成的微纳米管。在此基础上,首次提出了一种全新的多流体复合电纺技术,该技术是将多根较细的毛细管置于一较粗的毛细管中,多个毛细管分别注入所需要的纺丝溶液,形成一股复合液流,在高压电场力的作用下,得到具有多通道结构的微纳米管或具有多核-壳结构的多组分复合超细纤维材料。