金属有机骨架复合电纺纤维的制备及其应用研究

来源 :中北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hq260
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
静电纺丝技术是一种制备纳米纤维的有效方法,其制备工艺简单,原材料广泛,成本低,并且可以连续制备。为了拓展静电纺丝的应用范围,静电纺丝纤维常与其他功能材料复合。金属有机骨架材料(MOF)是一种新型的多孔晶体材料,与传统无机多孔材料相比,它具有更大的比表面积,更高的孔隙率,结构及功能更加多样性等特点,由其制备的复合纤维在气体分离、气敏传感、薄膜催化等领域具有重要应用。但是,如何通过简单有效的方法将MOF与电纺纤维相复合是目前存在的主要挑战之一。本文利用静电纺丝工艺制备了两种负载MOF的基体,一种是电纺纤维聚丙烯酸(PAA)/聚乙烯醇(PVA),另一种是电纺氧化锌(ZnO)纳米纤维,通过层层沉积和原位晶化等方法将不同形貌的MOF与电纺纤维复合。主要研究内容及结果如下:(1)通过静电纺丝工艺制备了PAA/PVA复合纳米纤维,对其热处理交联得到不溶于水的纳米纤维;然后利用金属与纤维之间的静电作用,通过简单浸泡的方式以及层层自组装的方法将配位聚合物骨架材料HKUST-1(Hongkong University of Science and Technology)与PAA/PVA纳米纤维膜复合。制备的复合纤维可以通过催化邻苯二胺(OPD)与过氧化氢(H2O2)反应来构建过氧化氢检测体系,实现对H2O2可视化检测。结果表明:HKUST-1/PAA/PVA复合电纺纤维具有优异的催化活性和重复性,在5次重复催化中都具有催化作用,都可以实现对H2O2的检测。(2)通过静电纺丝工艺制备了醋酸锌/聚乙烯吡咯烷酮(Zn(CH3COO)2/PVP)复合纳米纤维,将其600℃煅烧得到ZnO纳米纤维;然后将制备的ZnO纤维作为生长MOF的模板,实现了与ZIF-8和ZIF-7的成功复合。制备的ZnO纳米纤维不仅可以进行ZIF类MOF的生长,还可以作为MOF-5、IRMOF-3以及Cu为金属离子的HKUST-1的生长模板。(3)将制备的ZIF-7/ZnO和ZIF-8/ZnO复合纳米纤维在950℃下碳化处理,得到了MOF衍生碳材料ZCNs-7和ZCNs-8,使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对它们的形貌进行了表征;使用电化学工作站对其电化学性能进行了测试。结果表明:得到的ZCNs-8、ZCNs-7都具有较为稳定的比电容,最终制备的ZCN-7具有更好的超级电容器性能。
其他文献
目的探讨奥卡西平(OXC)和丙戊酸钠(VPA)对癫痫患者血浆同型半胱氨酸(Hcy)和不对称二甲基精氨酸(ADMA)水平的影响。方法分别检测OXC组32例和VPA组36例单药治疗的癫痫患者血浆H
利用纳木错流域10种代表性植物2007年和2008年的物候观测资料,分析了植物生殖物候的基本特征及气候条件对其的影响。植物最早5月中旬进入开花期,大部分植物的盛花期在6月中旬至
对于旅游行业供需错位这一现象,旅游专业毕业生和用人单位各执一词:用人单位的经营管理者觉得大学生不适应企业的管理和运作,毕业生则认为旅游企业在用人标准和人力资源管理
顶管法是一种非开挖施工工艺,在地下管道铺设、隧洞开挖等工程上相比明挖法具有很大的优势。但是顶管法施工毕竟是在地下进行开挖,对土层产生扰动变形是不可避免的,由此造成的土体损失,会诱发地层出现空洞、塌陷等隐患病害,危害工程及人员安全。因此,对地下管道采用顶管法施工引起的地层变形问题有必要进行准确的分析和计算预测。文章以实际顶管工程背景为依托,对采用顶管法施工引起的地层沉降问题进行研究,主要工作内容和研
随着科技的发展,智能医疗已经成为当下学界的热点研究内容。本文主要研究的是呼吸内科疾病的智能诊断,使用电子病历中的症状实体和异常检查结果实体来诊断患者可能患有的疾病
比较了四种传统的处理工艺(化学沉淀法、生物法、结晶法和吸附法)在处理含磷污水上的优点和局限性,阐述了高级氧化法、生态法等含磷污水处理新技术的开发和应用,对近几年来的
当前我国绿色建筑领域出现了技术和产品堆砌、与设计脱节等现象,这种现象在既有建筑改造层面愈加明显。针对这一问题,本文选取既有办公建筑为研究对象,提出在既有办公建筑绿
针对Buck-Boost变换器的主电路参数进行优化研究。以该变换器主电路参数电感L和电容C为优化对象,以其输出电压谐波失真度为优化目标,建立了优化目标和优化对象间的数学模型,
在移动互联时代,我国各行各业的产业结构都在技术与创新的引导下不断发展。移动互联技术、大数据、人工智能等科技引发的新技术革命影响着我们的生活,尤其是对互联网金融行业