pm2.5空氣過濾用靜電紡微納纖維材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能研究

1、 學(xué)校 學(xué)校代碼 代碼：10255 學(xué) 號：1109186 東華大學(xué) 東華大學(xué)博士學(xué)位論文 博士學(xué)位論文 Doctoral Dissertation of Donghua University PM2.5 空氣過濾用靜電紡微 空氣過濾用靜電紡微/納纖維材料的 納纖維材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能研究 性能研究 TUNABLE FABRICATION OF MICRO/NANOSTRUCTURED ELECTROSPUN FIBRO

2、US MEMBRANES AND THEIR APPLICATION IN PM2.5 AIR FILTRATION 所屬 所屬學(xué)院 學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料科學(xué)與工程學(xué)院 學(xué)科 學(xué)科專業(yè) 專業(yè)：納米纖維及雜化材料 納米纖維及雜化材料 指導(dǎo) 指導(dǎo)教師 教師：丁彬 丁彬 教授 教授 作者 作者姓名 姓名：王娜 王娜 學(xué)號 學(xué)號： 1109186東華大學(xué)博士學(xué)位論文

3、 目錄 ii 學(xué)方法調(diào)控纖維表面或本體的結(jié)構(gòu)和組成以實(shí)現(xiàn)其功能化。 因此， 靜電紡纖維材料在空氣過濾領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。 本文在深入分析目前靜電紡纖維過濾材料研究中存在的主要問題的基礎(chǔ)上， 指出纖維及纖維膜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是提升其應(yīng)用性能的關(guān)鍵。本文將重點(diǎn)闡述靜電紡微/納米纖維過濾材料的構(gòu)建方法及結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的研究。通過構(gòu)建多種微/納結(jié)構(gòu)的纖維過濾膜，考察了不同纖

4、維結(jié)構(gòu)的調(diào)控方法，研究了纖維微/納結(jié)構(gòu)與應(yīng)用性能間的構(gòu)效關(guān)系， 分析了基于不同結(jié)構(gòu)纖維材料的過濾性能， 揭示了影響纖維材料過濾性能的各種因素，并對微/納米纖維過濾過程中的相關(guān)理論進(jìn)行了初步探索， 為實(shí)際應(yīng)用提供理論支撐。 所取得的主要研究成果總結(jié)如下： （1） 以粘接結(jié)構(gòu)聚氯乙烯（PVC）/聚氨酯（PU）復(fù)合纖維過濾膜的構(gòu)建為出發(fā)點(diǎn)， 探索了不同粘接程度的 PVC/PU 復(fù)合纖維膜的制備及結(jié)構(gòu)調(diào)控方法。首先通過調(diào)節(jié)同一濃度混合溶液中

5、PVC 和PU 的質(zhì)量比，制備了一系列 PVC/PU 復(fù)合纖維膜。研究發(fā)現(xiàn)隨著紡絲液體系中 PU 含量的增加，相應(yīng)獲得的纖維粘接程度增強(qiáng)，纖維膜的強(qiáng)度和耐磨性得到明顯改善。 并通過固定復(fù)合膜中的組成比， 采用降低紡絲液濃度的方法制備了較小纖維直徑的 PVC/PU 纖維膜， 所得復(fù)合膜的纖維形貌和三維曲孔結(jié)構(gòu)賦予了其良好的過濾性能。 （2） 研究了基于聚丙烯腈（PAN）/二氧化硅（SiO2）多級結(jié)構(gòu)納米纖維過濾膜的構(gòu)建方法。通過對 PA