摘要：Hg^(2+)是生态环境中存在的对人体健康危害最大的重金属离子之一。吸附法是一种去除Hg^(2+)最简单高效的方法。因此设计成本低廉、吸附性能好且能循环利用的吸附剂是非常重要的。采用乳液自由基聚合技术制备聚丙烯腈,然后用三乙烯四胺对聚丙烯腈进行改性,得到改性后的聚丙烯腈。以废水中Hg^(2+)为吸附对象,考察不同的实验条件下,改性后的聚丙烯腈对Hg^(2+)的吸附性能。在pH值为6,Hg^(2+)浓度为40 mg/L,即时吸附量q_(t)达到最大;吸附30 min后吸附基本达到饱和。分别用伪一级吸附和伪二级吸附方程动力学模型对实验数据进行拟合,结果表明,用伪二级动力学方程可以更好描述吸附过程,说明三乙烯四胺改性聚丙烯腈对Hg^(2+)的吸附过程受Hg^(2+)扩散和-NH_(2)与Hg^(2+)的配位反应影响,为化学吸附。

摘要：溶液除湿空调系统因可实现节能又高效的室内除湿,近年来受到很多的关注。填料是溶液除湿空调系统中的核心部件之一,其比表面积、润湿性等特性是影响除湿性能的关键因素。为了开发应用于溶液除湿空调系统的高性能填料,采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈(PAN)/山梨醇(SBT)复合纳米纤维膜;利用扫描电镜、比表面积测试仪及水接触角测试仪等测试手段对复合纳米纤维膜的微观形貌与结构及浸润性进行了表征;使用高低温试验箱对除湿性能进行测试。结果表明:当PAN和SBT的质量比为13∶12且浸渍氯化锂(LiCl)质量分数为20%时,复合纳米纤维膜的除湿性能最优,达到2.97 g/g。经过5次循环测试发现,该复合纳米纤维膜具有良好的循环稳定性。

摘要：利用静电纺丝法,采用TiO2凝胶实现了聚丙烯腈(PAN)/TiO2超细纤维的制备。应用TEM、SEM、红外光谱、X射线衍射光谱等方法对其进行了理化性能表征,并测试了其对金黄色葡萄球菌的抗菌性能。结果表明:随PAN溶液与TiO2凝胶质量比的降低,电纺纤维尺寸较均匀,珠状物逐渐减少;该比率(PAN溶液∶TiO2凝胶)为3.5∶1时对金黄色葡萄球菌的抗菌率达到82%。由此制备的超细纤维有望用于过滤膜、防护服及医用敷料等纺织材料领域。

摘要：高分子溶液聚合与湿法纺丝实验对实验条件要求较高,实验本身操作难度较大,实体生产线建设成本较高。通过虚拟仿真技术进行实验设计,可以有效克服上述问题,在时间和空间上更为灵活,满足更广大学生“学习—实验—考核”的需求;实验内容设计围绕实验教学目的,紧贴工艺流程,从溶液聚合到湿法纺丝成纤,其间结合专业知识重点难点设计了多步互动实验,进一步强调了学生主动思考,积极参与。

摘要：采用表面改性和共混静电纺丝的方法,将凹凸棒石(ATP)矿物粉体引入到聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜中,制备了一种ATP/PAN多级静电纺丝纳米纤维膜,研究了其吸附Cr(Ⅵ)的性能和机理。实验结果表明:纤维膜对Cr(Ⅵ)的最大平衡吸附量达到162.90 mg/g,吸附率为61.70%,且可分离回收;吸附动力学分析表明该反应符合一级反应模型。此种矿物添加型复合纳米纤维膜解决了矿物粉体吸附剂在吸附水中重金属离子过程中的团聚及难以回收的难题。

摘要：研究了磷酸对聚丙烯腈基低温碳材料的改性作用。结果表明,在600℃及1000℃的热处理温度下,改性碳材料的可逆容量随磷酸加入量的增加而增加,但是原因不完全一致。在较低的温度下,磷酸与CH基形成的交联结构导致了碳材料有序性的提高,而在较高的温度下,因该种交联结构中磷的热力学不稳定性增加而导致微孔的产生。

摘要：环境能源的利用可以有效缓解资源匮乏和电池污染带来的负面影响,其中风能是最具有潜力的能源之一。为了有效的利用生活中的风力,设计了一种颤振式的摩擦纳米发电机,其工作模式为接触独立层模式。该发电机以静电纺丝膜聚丙烯腈和聚偏氟乙烯作为摩擦材料,研究了风速、器件间隙、颤振膜尺寸对频率和电输出信号的影响。结果表明:PAN静电纺丝膜用作摩擦正极层,具有极好的机械性能、耐高温稳定性。选用PVDF静电纺丝膜作为负摩擦电级,PVDF静电纺丝膜具有较高的耐磨性和极化程度。F-TENG的最大输出功率可以达到164.6μW,短路电流为9.69μA,开路电压约为112.3 V。风力驱动的F-TENG可以点亮最少150个商业用LED。通过和整流装置的连接可以为小功率用电器(计算器)进行供电。拓展了静电纺丝膜在摩擦纳米发电机上的应用。

摘要：为了提高生产效率,简化操作步骤,并制得质量稳定的高黏均分子量(Mη)聚丙烯腈(PAN)纺丝原液,研究了利用双螺杆挤出机溶解PAN的新方法。二阶螺杆采用T形搭配方式,并在出料口加装过滤装置。溶剂的选择在PAN溶解理论的基础上综合考虑了不同溶剂的溶解能力,找到了适合螺杆溶解要求的混合溶剂。同时将制得的溶液利用干喷湿纺工艺进行纺丝,得到线密度小、高强度的原丝,以验证此体系的可靠性。结果表明此溶解方式可以满足高性能PAN原丝的纺丝要求,同时产出溶液质量稳定且效率更高。

摘要：静电纺丝法制备聚丙烯腈(PAN)基纳米纤维具有较大的比表面积、较高的机械强度、优异的纳米结构及良好的化学稳定性。以PAN纳米纤维为基础,进行多方位设计与合成的电极材料在超级电容器中表现出优异的电化学性能,具有广阔的应用前景。本文根据电极材料分类,主要综述了近年来PAN基多孔结构电极材料、杂原子掺杂电极材料以及与碳系材料、导电聚合物、金属氧化物复合等电极材料的研究进展;讨论了电极材料的结构特征、制备方法及其提高电化学性能的原理;最后指出了上述研究中存在的问题,并对未来PAN基电极材料在超级电容器的发展前景进行了展望。

摘要：对惯性约束聚变靶用聚合物微胶囊的制备方法进行了研究,设计了一种基于双T型结构的微通道乳化装置,用于制备稳定的双重乳液。使用玻璃毛细管作为中间相溶液的微通道,可以提高三相流速的调节范围,从而加大乳液尺寸分布范围。三相溶液密度差异小,因此乳液的同心度可以逐渐自发调整。通过调节不同的固化转速,发现在55 r/min下微球的同心度达到最佳,超过98.7%。使用扫描电镜对靶丸进行形貌和X射线能量色散谱分析表明,超临界干燥方法可以同时满足去除内部溶剂和保持靶丸结构不受破坏的要求。最终成功制得了粒径300～1000μm、壁厚20～300μm的聚丙烯腈空心微胶囊。