近年来,二维纳米网络结构材料在环境防护、电子器件、生物工程等领域具有广阔的应用前景。起初,研究者到受自然界生物材料结构(蜻蜓翅膀、蜘蛛网、蜂巢等)1-2的启发,从一维纳米材料中组装具有高连续性和多孔结构的二维纳米纤维网络结构材料,但是,当一维纳米纤维材料(直径95%)可有效过滤空气中超细颗粒物PM0.3,过滤效率达99.86%,空气阻力仅~30Pa。PAN纳米蛛网材料因具有超亲水且快速渗透特性,与常规液体过滤材料相比,在具有相同过滤效率(99.92%)时,渗透通量提高了一个数量级(3550275Lm-2h-1)。此外,经碳化或煅烧处理后获得的碳基与TiO2基纳米蛛网材料,也分别展...
回复(0) | 阅读(117)| 发表于 2019-11-12 16:18:35
当前,随着能源危机的加剧和能源需求的增长,开发替代能源和可持续能源已成为当务之急。大自然提供了丰富的机械能,而这些机械能常常被忽视。王中林院士团队设计的摩擦纳米发电机(TENGs)可以有效地将这些浪费的机械能转化为有用的电能和微电子的动力。然而,TENGs的输出性能在很大程度上取决于所使用的摩擦材料。对于一个高效的TENGs来说,两个具有相反电极性的摩擦材料,是至关重要的。PCL适用于静电纺丝,可纺性高,更重要的是,静电纺丝技术因其比表面积高、柔韧性好、孔隙率可调、成分可控等优点引起了人们越来越多的关注。纳米纤维较高的比表面积使表面有更多的摩擦电荷,可控的成分提供了良好的可改性,...
回复(0) | 阅读(131)| 发表于 2019-10-28 17:19:44
抗菌纺织材料在预防传染病传播方面发挥着重要作用,但抗菌性差限制了其应用。因此,抗菌纺织品的发展不仅要求其具有较高的抗菌活性,而且要求其具有耐久、环保的生存能力。纳米纤维作为功能性纺织品的一种著名添加剂,可能是一种可行的解决方案。但是,由于纳米纤维作为涂层主要分布在织物表面,因此其耐久性问题仍然严重限制了纳米纤维的应用。近日,东华大学覃小红教授团队提出了一种将抗菌电纺丝纳米纤维沉积在棉纤维表面制备可织抗菌纱的新工艺。制备的纳米纤维嵌入纺织品(NFs嵌入纺织品)具有持久的抗菌活性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率均为99.99%。此外,所制备的纺织品的细胞毒性实验表明,NFs嵌入的...
回复(0) | 阅读(202)| 发表于 2019-10-25 17:05:15
空气中的高浓度颗粒物(PM)严重影响生活质量,对公众健康构成严重的威胁。PM2.5和PM1.0尤其有害,因为它们的颗粒很小,很容易进入人体支气管和皮肤。因此,对能够过滤超细颗粒的高性能过滤器的需求越来越大。采用高效微粒空气过滤器和超低微粒空气过滤器,过滤效率高到0.1μm很容易实现。然而,由于这些过滤器的透气性较低,它们需要一个强制空气循环系统。因此,对于没有单独的空气循环单元的空气过滤系统或需要高透光率通过过滤器的应用程序,这些过滤器不容易使用。对于PM1.0,过滤器的过滤效率明显降低,或者需要一个相对较厚的有源过滤器层,这会增加整个过滤器的空气压降。因此,为了同时达到高透气性和光透过率,...
回复(0) | 阅读(177)| 发表于 2019-09-19 15:47:48
长期以来,水体中的有毒重金属和细菌感染一直困扰着人类,严重威胁着环境安全和人体健康。考虑到环境和安全方面的挑战,包装行业和生产商正在积极用生物降解聚合物取代石化聚合物。聚乳酸(PLA)是一种绿色可替代的生物材料,是一种可降解的聚酯,由细菌发酵淀粉等可再生原料生产而成,在工业应用或许多医疗应用中都具有巨大的潜力。聚乳酸具有良好的生物降解性、生物相容性和可加工性,然而,聚乳酸本身具有脆性大、热型变温度低、热稳定性较差的不足,这些短板,使得聚乳酸基材料无法适应多方面的需要。聚乳酸的立构复合晶 (Stereocomplex crystalline, SC),为聚乳酸左旋与右旋对映体分子链之间由于氢键...
回复(0) | 阅读(201)| 发表于 2019-09-18 16:03:23
工业含油废水的排放,频发的溢油事故和人类生产活动而引发的淡水危机,已成为当今世界可持续发展面临的最严峻的挑战。高效的分离技术不仅能减轻环境污染,而且是一种节能降耗的方法。其中,聚合物过滤膜以其高效、低成本、柔韧性好、操作简单等优点,被认为是一种极具发展前景的含油废水净化方法。然而,聚合物膜的天然缺陷(易污染、化学稳定性差等)成为其实际应用中的一大障碍。因此,发展先进的聚合物膜技术仍然是解决世界环境恶化问题的迫切需求。近日,西南石油大学何毅教授(通讯作者)团队发表了最新成果“Hierarchically Stabilized PAN/β-FeOOH Nanofibrous Memb...
回复(0) | 阅读(216)| 发表于 2019-09-17 16:04:14
随着城市化和工业化的快速发展,水污染已成为一个日益严重的环境问题。近十年来,日常生活和食品工业产生的食品废水不断排放到水环境中,对水环境造成很大的污染。水溶性有机食品添加剂(如食用染料、食用香料)和不溶性有机物(如食用油)是食品废水中的主要污染物。近年来,废水中可溶性有机污染物和不溶性油脂的去除受到了广泛的关注。然而,同时消除这两种污染物仍然是一个挑战。因此,有必要探索先进的材料和新方法,同时去除食品添加剂和食用油。电纺纤维膜具有超亲水性和超疏油性能,可对油水进行高效分离。与传统的分离膜不同,电纺纤维膜具有可调润湿性、可控结构和高通量等特点。通过控制表面化学成分和微观结构,可以获...
回复(0) | 阅读(170)| 发表于 2019-09-16 16:54:22
近年来,锂硫(Li-S)电池因具有高理论容量(1675 mAh g-1)和高能量密度(2600 Wh kg-1),被认为是最有发展前景的下一代高能可充电锂电池之一;此外,正极硫还具有无毒、储量丰富和廉价的优点。然而,由于硫导电性差,体积膨胀以及多硫化物的“穿梭效应”,所以导致了Li-S电池实际应用局限。针对以上问题,本文通过静电纺丝制备出生物质夹层,很好的改善了Li-S电池的电化学性能。近日,浙江理工大学纺织科学与工程学院胡毅团队将蚕丝脱胶、溶解制成丝素蛋白,然后结合静电纺丝技术和碳化过程,制备出再生丝素蛋白纳米碳纤维膜(SCNF)作为Li-S电池的夹层。具有三维导电网络结构和高...
回复(0) | 阅读(189)| 发表于 2019-09-16 15:29:38
为解决能源短缺、环境污染和气候变化等问题,发展清洁、可持续的能源,减少化石燃料的消耗是非常必要的。目前,许多高效的先进技术,如燃料电池、金属空气电池、电解水、小分子燃料转化等,已被用作高效能源转换装置。为了实现高性能的能量转换装置,需要制备高效的电催化剂,降低电化学反应电位,提高反应速率。近日,吉林大学卢晓峰教授、王慧远教授和王策教授(共同通讯作者)在期刊《Inorganic Chemistry Frontiers》发表题目为“Advanced electrospun nanomaterials for highly efficient electrocatalysis”的综述,...
回复(0) | 阅读(168)| 发表于 2019-09-12 16:11:05
在各种电池中,钾离子电池PIB具有能量密度高、钾资源丰富、成本低廉等优点,受到了人们的广泛关注。基于锑(Sb)的纳米复合材料因为具有大的理论容量和合适的工作电压有望成为PIB的负极材料。然而,钾离子具有扩散慢的特性,以及不稳定的Sb/电解质界面和巨大的体积变化构成了严重影响了电池的电化学性能,阻碍了基于Sb的负极在钾离子电池(PIB)的实际应用。研究者通过缩小Sb粒子的尺寸并将其与碳网络集成,以改善电化学性能。然而,尽管这些策略在适应体积变化和增强离子和电子传输方面是有效的,但要保证长周期寿命和高倍率性能仍然是一个挑战。这主要是由于纳米结构的Sb不可避免地倾向于断裂和聚集,减少充...
回复(0) | 阅读(152)| 发表于 2019-08-27 16:47:14