靜電紡絲的原理和應(yīng)用ppt課件

1、靜電紡絲原理與應(yīng)用,任文超 陸霄宇 鄭惠鋒 徐圣泉,王 進(jìn) 石 唯 范雪春 張競擇,靜電紡絲原理與應(yīng)用,01,02,03,04,1、背景,背景,1934年Formhals申請了制備靜電紡絲裝置專利。 1966年Simons申請了由靜電紡絲法制備非織造膜的專利。 1995年Reneker研究組開始對靜電紡絲進(jìn)行研究，靜電紡絲迅速發(fā)展。,制得的纖維直徑可以在數(shù)十納米到數(shù)百納米之間。 可以調(diào)控纖維精細(xì)結(jié)構(gòu)。 可紡物質(zhì)種類很多 成本低廉、裝置簡單,2、原理,聚合物溶液或熔體,高壓靜電,液滴克服表面張力形成噴射細(xì)流,類似無紡布狀的纖維集合體。,溶劑揮發(fā)或冷凝,液體帶電，形成泰勒錐,電壓升高,2、原理,射

2、流的運(yùn)動,在施加的電壓的超過臨界電壓之后，從泰勒錐噴出的射流就會在電場作用下，朝反電極方向運(yùn)動： 射流開始經(jīng)歷一小段的穩(wěn)定運(yùn)動，運(yùn)動路徑是近似直線的； 由于相鄰單元的電荷排斥作用，射流會側(cè)向凸出，導(dǎo)致不穩(wěn)定運(yùn)動。,Yarin A. Journal of Applied Physics, 2001,2、原理,最簡單的裝置圖,如何制備可控的纖維呢？,3、實(shí)例,改變原料,Bonino, Christopher A. Small, 2012, 8:1928.,3、實(shí)例,硅酸鹽所常江課題組曾經(jīng)報(bào)道了利用靜電紡絲技術(shù)制備三維納米纖維材料的工作。 采用了新的三維纖維接收模板，以操作電場和電場力為基礎(chǔ)，可以制

3、備微觀或宏觀的微觀結(jié)構(gòu)多樣化的單管、相互連接的管或是同時(shí)制備不同尺寸、結(jié)構(gòu)、組合的復(fù)合管。,改變接收裝置,Daming Zhang. Nano.Letters, 2008,3、實(shí)例,特定圖樣,相互連接的納米管,4、展望,4、展望,靜電紡絲的不足,無法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用!,參考文獻(xiàn),Yarin A, Koombhongse S. Taylor cone and jetting from liquid droplets in electrospinning of nanofibersJ.Journal of Applied Physics, 2001,90:4836. Hartman A, Brunn

4、er D. Jet break-up in electrohydrodynamic atomization in the cone-jet modeJ. J. Aerosol Sci, 2000, 31:65. Daming Zhang and Jiang Chang. Electrospinning of three-dimensional nanofibrous tubes with controllable architecturesJ. Nano.Letters, 2008, 8:3283. Bonino, Christopher A.; Efimenko, Kirill. Three-dimensional electrospun alginate nanofiber mats via tailored charge repulsionsJ.Small, 2012, 8:1928. Theron, A; Zussman, E. Electrostatic field-assisted alignment of electrospun nanofibresJ. Nanotechnology, 2001, 12:384.,謝謝觀賞！,13,泰勒錐,由于電壓，液滴產(chǎn)生電荷斥力，噴