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一、选题依据及意义 纳米纤维是指在材料的三维空间尺度上有两维处于纳米尺度的线管状材料通常是直径或管径或厚度为纳米尺度而长度较大它主要包括纳米丝纳米线纳米棒纳米管纳米带纳米电缆由于纳米纤维的直径减小到纳米量级它们就显示出一系列奇异的性质纳米纤维最大的特点就是比表面积大,导致其表面能和活性的增大,从而产生了小尺寸效应表面或界面效应量子尺寸效应宏观量子隧道效应等,在化学物理热光电磁等性质方面表现出特异性由于这些独特的性质以及在很多领域中的应用一维纳米结构材料的研究已经成为前沿研究领域之一目前有很多合成制备纳米纤维的方法例如抽丝法模板合成法分相法自组装法等抽丝法的缺点是对溶液粘度要求太苛刻模板合成法的缺点是不能制备根根分离的连续纤维分相法与自组装法生产率都比较低此外还有电弧蒸发法激光高温烧灼法化合物热解法这3 种方法实际上都是在高温下使化合物或单质蒸发后经热解或直接冷凝制得纳米管从本质上来说都应属于化合物蒸汽沉积技术由于对高温的需求所以工艺条件难以控制同上述各种方法相比静电纺丝技术可以说是能够制备长尺寸的直径分布均匀的成分多样化的既可以是实心也可以是空心的纳米纤维的最简单的方法。 |
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二、研究目标与主要内容 1.研究目标： 一、成功搭建静电纺丝装置 二、学习理解静电纺丝原理 三、通过搭建的静电纺丝装置制备二氧化钛纳米纤维 四、利用制备的二氧化钛纳米纤维进行光催化实验 2.主要内容（提纲）： 搭建静电纺丝装置，由高压电源、注射泵、接收装置等仪器组成。研究静电纺丝原理，学习静电纺丝过程中各个参数（聚合物浓度、电场强度、毛细管口与收集器间的距离、静电纺丝流体的流动速率、收集器的状态等）对产物的影响。通过静电纺丝过程制备二氧化钛纳米纤维,并且进行了水热处理，通过XRD和SEM证明二者均含有锐钛矿型和金红石型的纳米纤维，并比较产物的光催化活性。 |
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三、时间安排 2月23日3月1日 熟练掌握静电纺丝技术原理，并制作ppt，完成开题报告。 3月2日3月15日 阅读各类参考文献，了解给类参数对静电纺丝结果的影响，并查找相关厂家，购买各部分仪器（估计15天运到） 3月163月20日 搭建静电纺丝装置并调试并完成中期检查 4月-5月 电喷雾（二氧化钛），光催化实验 5月-6月 撰写毕业论文并准备答辩 |
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四、参考文献目录 [1]田龙，李杰，潘志娟，多射流静电纺丝技术的研究现状，《纺织学报》 34, 9 Sep,2013 [2]崔启征，董相廷，于伟利，王进贤，王慧茹，杨晓峰，于晓辉，《静电纺丝技术制备无机物纳米纤维的最新研究进展》，《稀有金属材料与工程》，35，7 July 2006 [3]李志民，《静电纺丝工艺与方法的研究》，东华大学硕士学位论文，2 [4]师奇松，于建香，顾克壮，马春宝，刘太奇，《静电纺丝技术及其应用》，《化学世界》，0367-6358（2005） [5]侯成伟，蔡志江，《静电纺丝理论模型的研究进展》，《高分子通报》，2009 [6]薛聪，胡影影，黄争鸣，《静电纺丝原理研究进展》，《高分子通报》，2009 [7] 刘菁，王鑫，《影响静电纺丝电场强度的影响因素分析》，《纺织学报》34,10 Oct,2013 [8]Junting Xi, Qifeng Zhang, Shuhong Xie, SupanYodyingyong, Kwangsuk Park, Yueming Sun, Jiangyu Li, and Guozhong Cao Fabrication of TiO2 Aggregates by Electrospraying and Their Application in Dye-SensitizedSolar Cells Nanoscience andNanotechnology Letters. 3, 690696, 2011 [9] 韩凤梅，祁春华，陈勇，《电喷雾质谱法研究药物与蛋白的结合》，《分析化学研究报告》，7 [10] 余泳昌，王保华，《静电喷雾技术综述》，《农业与技术》，24，4， Aug 2004 [11] 李春杰，《静电喷雾装置改装设计与实验研究》，《河南农业大学硕士》，学位论文 [12] 王欣，邓亮，刘勇，谢鹏程，杨卫民，《泰勒锥的形成及应用》，《计算机与应用化学，28，11，2011 [13] 郭洪平，《纳米TiO2基光催化材料的制备及其性能的研究》，南昌大学，学位论文 [14] 郑遗凡，李国华，田伟，马淳安，《纳米锐钛矿相变的原位XRD研究》，《无机化学学报》 [15] 唐丽，《纳米氧化物的制备与表征》，江苏科技大学，学位论文 [16] 唐浩东，肖莎，吕德义，卞飞荣，许可，郑遗凡，刘化章，李小年，《溶胶-水热晶化过程中纳米TiO2相稳定性研究》，《无机化学学报》，3,2007 [17] 张昌远，《金属纳米氧化物复合材料的制备及性能研究》，三峡大学学位论文 [18] Chenghua Sun,Nuanxia Wang,Shiyi Zhou,Xiujie Hu,ShuyunZhou and Ping chen,lt;='' composite='' rutile='' anatase='' nanostrued='' hierarchical='' self-supporting='' of=''gt;TiO2filmgt;,Chem.Commum,2008,3293-3295 [19] 马育栋，《新型纳米光催化材料的研究进展》，《济宁学院学报》，3,29,6,2008 [20] 黄荔，全水清，《纳米TiO2光催化材料改性研究进展》，《江西科学》，26,6,12,2008 |
