静电纺丝法PVP基介孔SiO2纳米纤维的制备及其表面修饰

摘要

自静电纺丝技术诞生以来，其作为一种可以有效获得直径从几十到几百纳米范围内超细纤维简单且有效的方法，近十几年来越来越多得到科研工作者的重视并得到了广泛的研究。目前，通过静电纺丝技术制备的纳米纤维已经应用在吸附分离、生物功能支架、超高灵敏度传感器、光催化剂及催化剂载体、太阳能电池等领域。
　　采用静电纺丝法制备一维纳米纤维材料，与其他传统的合成方法相比，其制备大长径比、高比表面积等众多的优点成为了制备一维纳米的简单方法，但得到的纤维种类比较单一，主要是高分子聚合物纤维；同样使用溶胶-凝胶法可以很好的将多种前驱体混合在一起制备复合材料,但通常得到体积较大、比表面积小的块状材料，不利于后续应用。
　　基于以上两种方法的利弊，本文结合高压静电纺丝和溶胶-凝胶技术制备具有介孔结构的二氧化硅纤维材料，并做了相关应用实验，具体归如下：
　　1.采用静电纺丝法制备二氧化硅多孔材料。
　　以上述实验得出的结论为基础，以正硅酸乙酯为硅源，盐酸为其水解催化剂，通过改变结构导向剂和聚乙烯吡咯烷酮的比例、盐酸的浓度以及操作电压制备了一系列一维复合纳米纤维，将静电纺丝法制备的纳米复合纤维经过高温热处理得到二氧化硅多孔纤维。结果显示：结构导向剂P123使用量的多少对二氧化硅介孔纤维的平均直径分布以及比表面积的大小有直接影响。
　　2.二氧化硅多孔纤维的有机功能化修饰。
　　通过3-氨丙基-三乙氧基硅烷（ATPS）修饰的二氧化硅多孔纳米纤维，对水中铜离子有吸附效果，其去除率最高达89％，接近未修饰的二氧化硅纳米纤维吸附能力的2倍。用辛醇修饰二氧化硅多孔纳米纤维，修饰后的纤维表现出超疏水的性质。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 纳米材料概述

1.2 一维纳米材料概述

1.3静电纺丝技术概述

1.4静电纺丝技术制备的一维纳米材料

1.5 本论文的选题背景和研究内容

第二章 实验试剂、仪器及表征方法

2.1 实验试剂

2.2 实验仪器

2.3 分析测试与表征仪器

第三章 静电纺丝法制备多孔二氧化硅材料及其表征

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.5 本章小结

第四章 介孔二氧化硅纤维材料氨基修饰及表征

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 超疏水多孔二氧化硅纤维的制备及其表征

5.1 引言

5.2 实验部分

5.3 结果与讨论

5.4 本章小结

第六章 结 论

参考文献

致谢

附录