隨著人類對(duì)自然界生物認(rèn)識(shí)的不斷深入以及科學(xué)發(fā)展對(duì)材料功能需求的增加,各種材料均向著多級(jí)、復(fù)合的方向發(fā)展。受生物材料多級(jí)結(jié)構(gòu)及構(gòu)效關(guān)系的啟發(fā),一系列人工合成材料被開(kāi)發(fā)。性能方面通常繼承天然材料的高強(qiáng)度、高韌性、光學(xué)活性以及復(fù)雜的界面作用等,使其在很多領(lǐng)域包括生物醫(yī)學(xué)、生物、化學(xué)傳感、能源儲(chǔ)存等都有重要的應(yīng)用。其中一維多級(jí)結(jié)構(gòu)材料因高長(zhǎng)徑比、電子和離子傳輸速率高成為材料界的研究熱點(diǎn)。深入研究多級(jí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑方法、構(gòu)筑過(guò)程、形成機(jī)理以及結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系有助于拓展多級(jí)結(jié)構(gòu)材料的定向構(gòu)筑、拓展應(yīng)用范圍。本文工作分三部分,具體內(nèi)容如下:一、提出利用超分子組裝體做為電紡液,通過(guò)靜電紡絲技術(shù),獲得具有特定功能的一維多級(jí)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的思路。我們選擇性能迥異但卻互補(bǔ)的兩種結(jié)構(gòu)基元,強(qiáng)韌的碳納米管(CNT)、剛性的負(fù)電性晶態(tài)納米纖維素(CNC)以及正電性的聚集誘導(dǎo)發(fā)光分子(AIE)。在聚乙烯醇(PVA)水溶液中利用靜電紡絲技術(shù)得到強(qiáng)韌、輕質(zhì)的多級(jí)結(jié)構(gòu)納米復(fù)合纖維。相較于純的PVP電紡纖維,復(fù)合纖維在韌性、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率以及楊氏模量上均有明顯提高,增幅分別為308%、106%、104%和35%。其中,CN...

【文章頁(yè)數(shù)】：118 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 多級(jí)結(jié)構(gòu)材料
        1.1.1 多級(jí)結(jié)構(gòu)材料簡(jiǎn)介
        1.1.2 多級(jí)結(jié)構(gòu)材料分類及特征
    1.2 靜電紡絲法制備多級(jí)結(jié)構(gòu)材料
        1.2.1 靜電紡絲技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.2.2 靜電紡絲纖維的結(jié)構(gòu)多級(jí)性
            1.2.2.1 單根纖維的多級(jí)結(jié)構(gòu)
            1.2.2.2 纖維集的多級(jí)結(jié)構(gòu)
        1.2.3 靜電紡絲多級(jí)結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用
    1.3 一維復(fù)合材料
        1.3.1 一維復(fù)合材料的合成方法
            1.3.1.1 模板法
            1.3.1.2 液相法
            1.3.1.3 氣相法
            1.3.1.4 靜電紡絲法
        1.3.2 一維復(fù)合材料的應(yīng)用
    1.4 選題目的、意義及研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 選題目的和意義
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 強(qiáng)韌CNT-AIE-CNC/PVA復(fù)合納米纖維的構(gòu)筑
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 原料與試劑
        2.2.2 基本表征
        2.2.3 材料的制備
            2.2.3.1 CNC的制備
            2.2.3.2 AIE的制備
            2.2.3.3 CNT-AIE組裝體的制備
            2.2.3.4 CNT-AIE-CNC組裝體的制備
            2.2.3.5 CNT-AIE-CNC/PVA復(fù)合納米纖維的制備
        2.2.4 材料性能表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 CNT-AIE-CNC組裝體的形成過(guò)程
        2.3.2 CNT-AIE-CNC/PVA復(fù)合纖維的形貌表征
        2.3.3 CNT-AIE-CNC/PVA復(fù)合纖維的機(jī)械性質(zhì)研究
        2.3.4 CNT-AIE-CNC/PVA復(fù)合纖維膜的化學(xué)傳感性質(zhì)研究
    2.4 本章小結(jié)
第3章 強(qiáng)韌MMT-PCNC/PVA復(fù)合納米纖維的構(gòu)筑
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 原料與試劑
        3.2.2 基本表征
        3.2.3 材料的制備
            3.2.3.1 PCNC的制備
            3.2.3.2 MMT懸浮液的制備
            3.2.3.3 MMT-PCNC組裝體的制備
            3.2.3.4 MMT-PCNC/PVA復(fù)合納米纖維的制備
            3.2.3.5 MMT-PCNC/PVA復(fù)合納米纖維膜的交聯(lián)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 MMT-PCNC組裝體的形成過(guò)程
        3.3.2 MMT-PCNC/PVA復(fù)合纖維的形貌表征
        3.3.3 MMT-PCNC/PVA復(fù)合纖維的機(jī)械性質(zhì)研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 多殼層電紡中空纖維的形成機(jī)理研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 原料與試劑
        4.2.2 基本表征
        4.2.3 材料的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 TiO₂-V_xO_y多殼層中空管結(jié)構(gòu)形成過(guò)程追蹤
        4.3.2 TiO₂-V_xO_y多殼層中空管結(jié)構(gòu)形成機(jī)理研究
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝



本文編號(hào)：3740894