通过静电纺丝技术制备导电高分子纳米纤维的研究进展【开题报告+文献综述+毕业论文】.Doc

通过静电纺丝技术制备导电高分子纳米纤维 PAGE \* MERGEFORMAT 4 PAGE \* MERGEFORMAT 5 本科毕业设计 开题报告 应用化学 通过静电纺丝技术制备导电高分子纳米纤维 一、选题的背景与意义 静电纺丝技术是目前制备纳米纤维最重要的基本方法。由于能直接、连续制备聚合物纳米纤维，因而成为国内外的研究热点。利用静电纺丝技术制备导电聚合物纤维是今年来发展起来的一项新的技术，然而由于导电高分子具有不溶，不熔的特点，利用静电纺丝技术制备导电聚合物纤维过程中遇到了许多困难，主要的问题在于：第一，导电聚合物刚性结构的特性使得静电纺丝过程难以进行；第二，大多数关于静电纺丝制备导电聚合物纤维的研究和应用仅仅处于实验室阶段，因此，必须通过更加深入的研究来探索静电纺丝技术制备聚合物纤维的最科学、最有效的方法，这将作为一个刺激，来实现在工业中大规模生产可控、可重复利用的静电纺丝聚合体纤维。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题： 综述利用静电纺丝技术制备导电聚合物纳米纤维的方法及相应的导电聚合物纤维的用途，综合对比各种方法的优缺点。 制备聚2乙烯基吡啶纳米纤维，利用它作为模板制备聚吡咯纳米纤维，尝试新的合成导电聚合物纳米纤维的方法。 三、研究的方法与技术路线： 合成聚2乙烯基吡啶，将2-乙烯基吡啶在引发剂存在聚合，产生聚2-乙烯基吡啶。 将聚2-乙烯基吡啶同氯金酸混合后，通过静电纺丝直接在高压下纺成纳米纤维。 上述纳米纤维在吡咯蒸汽中进行气相聚合，制备成核壳结构的聚吡咯纳米纤维。 四、研究的总体安排与进度： 2010.07.08至2010.07.11：翻译文献，熟悉实验流程，设计实验步骤； 2010.07.12至2010.08.10：通过静电纺丝技术制备导电高分子纳米纤维； 2010.11.08至2010.12.25：完成文献综述，文献翻译和开题报告； 2011.04.18至2011.05.08：撰写论文，准备答辩； 2011.05.12至2011.05.19：论文答辩。 五、主要参考文献： Ioannis S. Chronakis , Sven Grapenson , Alexandra Jakob . Science Direct 2006 ,47 ;1597-1603. Ming Wei , Junseok Lee , Bongwoo Kang , Joey Mead . Macromolecular Rapid Communications, 200500212;1127-1132. 吴佳林. 静电纺丝制备取向纳米纤维的研究进展。山东纺织科技，2010,51(4);48-50。 苏好,杜晓松,蒋亚东,靖红军。静电射流技术制备纳米材料的研究进展。材料导报,2009, 23(11);85-89。 山下羲裕，刘辅庭（译），山田（校）。静电纺丝制造纳米纤维的方法。合成纤维，2008, 37(2);50-52。 吴佳林，周美凤，张锋。静电纺纳米纤维的研究历史、基本原理及影响因素。陕西纺织，2010，3；57-60。 文献综述 应用化学 通过静电纺丝技术制备导电高分子纳米纤维的研究进展 摘要 静电纺丝技术是一种新的技术，它可制备出直径为纳米级的纤维。由于本征态导电聚合物的难以加工性，静电纺丝制备导电聚合物的过程与普通聚合物的制备过程有显著的不同。本文综合介绍了静电纺丝制备纳米纤维的研究历史、基本原理及其影响因素。同时，重点介绍了静电纺丝制备导电聚合物纳米纤维的加工过程，并且对相应导电聚合物纤维的应用进行了介绍。 关键词 静电纺丝，纳米纤维，基本原理，影响因素 随着纳米纤维技术的飞速发展，纳米纤维技术已成为纤维科学的前沿和研究热点。近年来发展了许多制备纳米纤维的方法，如拉伸，模板聚合、相分离、自组织和静电纺丝等，而静电纺丝技术是目前制备纳米纤维最重要的基本方法。由于能直接、连续制备聚合物纳米纤维，因而成为国内外的研究热点。 1 静电纺丝研究历史 静电纺丝可以认为是带电射流电雾化的一种变形［1］，当溶液的黏度较小时，射流在受到电场力的作用后破裂为许多细小的液滴，液滴的直径介于微米和纳米之间，目前电雾化技术主要应用于喷墨打印、喷漆、纳米离子的制备等领域；当液滴的黏度较大时，就会形成纤维。 静电纺丝的研究历史最早要追溯到19世纪末。1882年，Rayleigh认为带电液滴能够稳定的条件是其带电量不能超过某一定值，这一数值称为Rayleigh极限［2］。1915年，Zeleny［3］介绍了调整液体的电荷与表面张力的比例关系，可以使喷嘴尖端的小液柱失稳，进而分裂为离子或雾滴。1964年Taylor以完全导电的液体为例，做出了开拓性的研究工作［4］，他认为液体静电雾化时，喷嘴尖端会形成一锥形液柱，称为泰勒锥(Tayler