靜電紡絲制備Nafion納米纖維的工藝及性能研究.pdf

1、Nation納米纖維在近年來的研究中，逐漸表現(xiàn)出它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，Nation纖維相比于Nation產(chǎn)品的其他形態(tài)，包括顆粒、溶液和膜，具有比表面積大、孔隙率高、電導(dǎo)率高等優(yōu)點(diǎn)，可以用在電化學(xué)、催化、傳感器等方面。靜電紡絲制備Nation納米纖維具有簡單、有效、可控等優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)外有一些研究者對(duì)靜電紡絲制備Nation納米纖維進(jìn)行研究，大部分采用的Nation原料為商品化的Nation溶液，Nation顆粒運(yùn)輸和儲(chǔ)存方便且成本相對(duì)較低，本課題

2、采用Nation顆粒作為原料，從溶解實(shí)驗(yàn)到靜電紡絲進(jìn)行了系統(tǒng)研究。在靜電紡絲實(shí)驗(yàn)中，借助正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，提取了實(shí)驗(yàn)參數(shù)中有重要影響的四個(gè)因素，分別是攜帶物含量即PEO在溶液中的質(zhì)量、溶液流量、接收轉(zhuǎn)輥的轉(zhuǎn)速以及針頭到轉(zhuǎn)輥的距離，每個(gè)因素設(shè)三個(gè)不同水平，最終找到了實(shí)驗(yàn)中影響纖維直徑的主次因素和最佳水平，因素影響作用依次為流量＞針頭到轉(zhuǎn)輥的距離＞轉(zhuǎn)輥接收器轉(zhuǎn)速＞攜帶物含量，每個(gè)因素的最佳水平分別是:攜帶物含量為0.04 g，針頭到轉(zhuǎn)輥之間的

3、距離為23 cm，流量為0.1 mL·h-1，轉(zhuǎn)輥轉(zhuǎn)速為180 r·min-1。采用最佳水平組合作為實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，最后獲得纖維直徑為150nm，纖維中Nation含量高達(dá)98％;將制得的Nation納米纖維膜進(jìn)行了電導(dǎo)率測(cè)試，結(jié)果顯示在常溫條件下，Nation納米纖維膜的電導(dǎo)率是商業(yè)化Nation115膜的6倍。
　　為提高生產(chǎn)納米纖維的效率，本課題首次提出采用離心靜電紡絲制備Nation纖維，由于離心靜電紡絲起步較晚，