聚羥基丁酸酯納米纖維的力學(xué)改性及其性能研究.pdf

1、靜電紡絲是制備納米纖維最有效的方法之一，傳統(tǒng)靜電紡絲納米纖維呈無(wú)規(guī)雜亂排列，存在結(jié)晶不完善的缺陷，導(dǎo)致力學(xué)性能較低，限制了其在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用。本文采用靜電紡絲技術(shù)制備了聚羥基丁酸酯(PHB)平行納米纖維膜和羧基化多壁碳納米管(CMWCNT)增強(qiáng)PHB納米纖維膜并將其用于染料污水中過(guò)濾和吸附分離水中的染料小分子。主要工作包括以下三個(gè)部分:
　　(1)PHB平行納米纖維的制備。一、以旋轉(zhuǎn)滾筒為接收裝置，通過(guò)靜電紡絲技術(shù)制備不同取向排列

2、的平行納米纖維，研究滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)平行納米纖維形貌和力學(xué)性能的影響。二、以平板為接收裝置制備PHB納米纖維，通過(guò)熱牽伸后處理改善納米纖維的取向排列，并通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)面模型分析不同熱牽伸條件（牽伸溫度、時(shí)間、牽伸力、膜厚度）對(duì)納米纖維形貌和力學(xué)性能的影響。
　　(2)碳納米管增強(qiáng)PHB納米纖維的制備。一、靜電紡絲制備PHB/CMWCNT混紡納米纖維。二、靜電噴射制備CMWCNT-PHB納米纖維。三、通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)制備CMWCN

3、T接枝PHB(CMWCNT-g-PHB)，并添加到PHB分散液中制備PHB/CMWCNT-g-PHB復(fù)合納米纖維，研究三種碳納米管摻雜方式中CMWCNT含量對(duì)納米纖維形貌結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響，并利用紅外光譜、X射線衍射波譜、X射線光電子能譜及熱性能分析確定CMWCNT-g-PHB最佳的接枝條件。
　　(3)探討改性PHB納米纖維膜對(duì)染料污水中染料分子的過(guò)濾和吸附分離性能。一、以PHB納米纖維膜為支撐層，海藻酸鈣納米纖維膜為阻隔層，

4、制備復(fù)合納米纖維納濾膜，研究其對(duì)染料亮藍(lán)的吸附和過(guò)濾性能，并通過(guò)吸附動(dòng)力學(xué)和吸附等溫線分析吸附劑對(duì)染料的吸附機(jī)理。二、研究了不同CMWCNT摻雜方式對(duì)染料的吸附分離性能，包括染料溶液濃度、吸附時(shí)間等反應(yīng)條件對(duì)吸附容量的影響。結(jié)果表明，靜電噴射CMWCNT-PHB納米纖維對(duì)染料中性紅具有較高的吸附容量，為34.83 mg/g，去除率達(dá)到98％。對(duì)染料的吸附符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和Freundlich等溫線吸附模型，屬于物理表面吸附。復(fù)合過(guò)濾膜