聚苯胺/聚丙烯腈电纺材料的导电研究开题报告
2020-02-18 19:30:41
1. 研究目的与意义(文献综述)
静电纺丝是一种制备高聚物纳米纤维膜的渐变有效的技术,其所制备的纳米纤维膜具有孔隙率可控、高比表面积、质量轻、稳定性好、柔韧等优点。聚丙烯腈(polyacrylonitrile,PAN)是一种在静电纺丝中使用比较广泛的高聚物,所制备的PAN纳米纤维具有耐溶性好、直径均匀等优点,而聚苯胺(polyaniline,PANI)作为导电高聚物,将其掺入到PAN纳米纤维中,可以提高纳米纤维导电性,通过控制PANI与PAN的比例,可以控制电纺材料的电导率与降解比率。聚苯胺/聚丙烯腈电纺制备的纳米纤维膜的骨架中有自由电子,是具有电子和离子相容性的一类特殊材料,它的这种特性可以让细胞处在电场刺激下,从而促使细胞生长和向特定方向分化,因此多用于组织工程。还可以通过加入一些功能材料可以赋予此类材料特殊性质,如加入功能材料AgNWs,使这种材料具有优良的过滤和消毒性能。本实验通过探究不同PAN、PANI比例所制备的电纺材料的电导率及稳定性,寻找一组易电纺、导电率优良,稳定性好的高聚物比例,并加入一些有利于提高其电导率的功能材料,探究得出最合适的材料比例。
2. 研究的基本内容与方案
研究的基本内容:探究不同pan、pani比例对电纺材料电导率及电纺的可行性,探究合适的功能材料及其添加比例。
目标:得到一组合适的各组分比例关系,使得电纺材料具有优良的电导率及良好的表观性质,同时使得纺丝结构均匀。
拟采用的技术方案及措施:
3. 研究计划与安排
第1-2周:查阅相关文献和资料,完成英文翻译。确定实验思路和技术方案,准备实验;
第3周:完成开题报告;
第4-6周:按照设计方案制备不同比例的聚苯胺/聚丙烯腈共混溶液,并利用静电纺丝制备聚苯胺/聚丙烯腈纤维,对复合纤维进行导电测试;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] Mohamadali M , Irani S , Soleimani M , et al. PANi/PANcopolymer as scaffolds for the muscle cell‐like differentiation of mesenchymal stem cells[J]. Polymers forAdvanced Technologies, 2017, 28(9).
[2] Kizildag N , Ucar N , Onen A , et al.Polyacrylonitrile/polyaniline composite nanofiber webs with electrostaticdischarge properties[J]. Journal of Composite Materials, 2016.
[3] Hosseinzadeh S, Mahmoudifard M, Mohamadyar-Toupkanlou F, et al.The nanofibrous PAN-PANi scaffold as an efficient substrate for skeletal muscledifferentiation using satellite cells[J]. Bioprocess amp; BiosystemsEngineering, 2016, 39(7):1163-1172.
[4]温俊杰. 聚丙烯腈/聚苯胺/银纳米线—活性碳纤维布纳米纤维复合膜的制备与消毒性能研究[D].华南理工大学,2017.
[5]Taohai Yan. Effects of Dopant Types and Contents onMorphology and Strength Properties of PANI/PAN Electrospun Nanofibers[A].Royal Melbourne Institute of Technology University、Swinburne University of Technology、TheAustralian National University、Hong Kong Society ofMechanical Engineers.Proceedings of 2018 3rd International Conference onDesign, Mechanical and Material Engineering (D2ME 2018)[C].Royal MelbourneInstitute of Technology University、SwinburneUniversity of Technology、The Australian NationalUniversity、Hong Kong Society of Mechanical Engineers:成都夏洛克教育咨询有限公司,2018:6. |
[6]陈文翀,胡文,张弘楠,覃小红,张坤.PAN/PANI复合纳米纤维纱线的制备及其性能[J].东华大学学报(自然科学版),2018,44(05):689-697 712. |
[7]黄沅辉. 聚丙烯腈基导电纤维和微纳结构聚苯胺的制备及其性能研究[D].中原工学院,2017. |
[8]陈伟,孟家光,薛涛,张保宏.PAN-PANI有机抗静电纤维的结构与性能[J].合成纤维,2016,45(04):19-22. |
[9]王莹. 静电纺丝方法制备聚苯胺(PANI)纳米纤维[D].东北师范大学,2008. |
[10]潘玮.Thermal behavior and RheologicalProperties of PANI-DBSA/PAN Blends[J].Journal of Wuhan University ofTechnology(Materials Science Edition),2007(01):153-155. |
[11]姜亚南. 电纺PAN/PANI-HCl/MWNTs纳米纤维膜的制备及性能研究[D].江南大学,2013. |
[12]王雅珍,张岩,许嘉航.二次掺杂聚苯胺的PAN复合纤维抗静电性能研究[J].合成纤维工业,2013,36(01):10-12. |
[13]姜亚南,王鸿博,万玉芹,高卫东.PANI-HCl/PAN电磁屏蔽纳米纤维膜的制备与表征[J].化工新型材料,2013,41(07):122-124 130. |
[14]翟光照. 聚丙烯腈在溶液中聚集行为的研究和聚苯胺/聚丙烯腈复合膜的制备[D].东华大学,2010. |
[15]Beata Fryczkowska,Lucyna Bogumi#322;a Przywara,Tomasz Turek.APPLICATION OF PAN/PANI COMPOSITE MEMBRANES IN PURIFICATION OF INDUSTRIALWASTEWATER GENERATED DURING PROCESSING OF METALS[J]. In#380;ynieria Ekologiczna,2017,18(2) |