磁响应柔性SiO2纳米纤维膜的制备及液相分离研究

被引量 : 0次 | 上传用户:wgguihuake
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
磁性材料与信息技术、自动控制、国防建设密切相关,其性能的优化和技术的开发对抢占经济和科技至高点具有重要意义。磁性无机纳米纤维因兼具高性能、纳米效应、形状各向异性,在生物医学、吸波隐身、环境治理等特殊领域有着广阔的应用前景,已成为当前磁性材料的研究热点。近年来,研究人员在静电纺磁性无机纳米纤维方面取得了一定的进展,所制备的材料具有较好的磁性能,但纤维主要通过磁性颗粒粘连而成,强度低、易脆断,影响了其长期使用性能,难以满足实际应用需求。因此,制备兼具柔性和优异磁性能的无机纳米纤维材料是解决以上问题的关键。本论文以此为出发点,在融合溶胶-凝胶技术和静电纺丝方法制备柔性SiO2纳米纤维膜(SNM)的基础上,引入玉米蛋白作为载体,结合浸渍-涂覆、微波交联技术,使氯化铁和氯化镍均匀分布在纤维表面,并通过惰性氛围下的高温煅烧使得铁酸镍(NiFe2O4)颗粒成核-生长,从而得到纤维表面均匀镶嵌磁性NiFe2O4颗粒的柔性SiO2纳米纤维膜材料(NiFe2O4@SNM)。通过选用0.5%、1%、2%、4%、8%五个金属盐浓度,研究NiFe2O4颗粒浓度对复合纤维膜形貌、多级结构、力学性能的影响。结果表明,当金属盐浓度不超过4%时,NiFe2O4纳米颗粒在纤维表面均匀分布,并且随着金属盐浓度的提高,NiFe2O4数量逐渐增加,相应纤维膜的比表面积和孔隙率也随NiFe2O4颗粒的增加而提高,但纤维膜的力学性能却因NiFe2O4颗粒的增加而逐步下降;当金属盐浓度达到8%时,纤维搭接处出现了严重的NiFe2O4颗粒团聚现象,纤维膜的比表面积和孔隙率依然小幅增大,而纤维膜的拉伸断裂强度和柔性急剧下降。由此得出以下结论:金属盐浓度为4%时所得复合纤维膜具有最佳综合性能,此时纤维膜具有磁性颗粒分布均匀、拉伸断裂强度高(4.53MPa)、柔性好(弯曲刚度39mN)、比表面积大(40.05m2 g-1)、孔隙率高(孔体积0.051cm3 g-1)等特点。此外,复合纤维膜的磁响应及润湿性能研究表明:NiFe2O4@SNM为典型的软磁材料,其饱和磁化强度高达14.44emu g-1,且具有超亲水(静态水接触角为0°)和水下疏油(水下静态油接触角为147°)特性。应用性能研究表明,NiFe2O4@SNM是一种优异的液相分离材料,可在20min内实现对亚甲基蓝染料的完全吸附,并可通过磁铁快速、简便地分离纤维膜;仅在重力驱动下即可实现对1~10μm粒径的水包油型乳液的快速、高效分离,分离通量高达3177±214L m-2 h-1,且多次循环后乳液分离性能保持稳定,耐久性好,可长期循环使用。
其他文献
研究背景乳腺癌(Breast cancer, BC)发病率高居女性恶性肿瘤首位,严重威胁女性身心健康。世界卫生组织(WHO)在《全球癌症报告2014》中发布数据:2012年全球新增病例位居前列的
把个人品德建设纳入社会主义思想道德领域,是党的十七大政治报告的一个新提法。胡锦涛同志在党的十七大报告中指出:“大力弘扬爱国主义、集体主义、社会主 The incorporatio
暂予监外执行制度是指依法被判处有期徒刑或拘役刑罚的犯罪分子,因为发生不能继续羁押在监管场所的特殊情况而暂时变更执行刑罚方式的制度。作为特具中国特色的刑罚执行制度,
吉林省大力发展长白山旅游产业,成效显著,长白山旅游潜在价值不断被挖掘,但长白山人文旅游资源发展不够成熟,缺少具有地区特色的人文项目和文化魅力的景点,削弱了长白山旅游
医用真丝缝合线由于其稳定、易操作的特性成为了目前社会上广泛使用的缝合线之一。但是真丝缝合线作为一种不可吸收缝合线自身对细菌、病毒等没有抑菌作用,编织结构的缝隙以
伤口清理长毛绒材料具有无毒性、良好的生物相容性、吸水性、柔韧性、尺寸稳定性等特点,用于清理伤口,不仅可以清除伤口内的异物及坏死组织,达到清创效果,而且可以大大降低清
半纤维素是自然界中含量居第二位的天然碳水化合物,约占植物纤维原料总量的20%~35%。半纤维素具有一定的亲水性、可生物降解性和生物相容性。以半纤维素为原料制备的水凝胶保
高校美育传承中华优秀传统文化,深化文化育人理念,有效地吸收、传播和创造性地发展人类积累的丰厚传统文化艺术,将文化传承创新充分融八到艺术教育的各个环节中,有助于提高艺术人
目的:为全面了解我校中医护理学课程教学有关信息,进一步改进教学的各项工作,完善课程改革。方法:采用描述性研究方法,自行设计问卷对本学院2005级护理学专业本科210名学生和省
随着经济规模的不断扩大,城市化的快速发展,中国的能源消费呈持续上升趋势,能源供需矛盾日渐突出,生态环境压力日益增大,节能降耗成为当前经济发展中的迫切任务。燃煤发电企