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教學型納米電紡絲裝置

產品中心

產品名稱

教學型納米電紡絲裝置

概要信息
教學型納米電紡絲裝置
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產品描述

納米纖維技術
納米纖維技術指合成、加工、制造和應用納米級纖維。作為連續的一維納米材料制造技術,納米纖維技術是一項前瞻技術,可以大量組裝一維、二維納米材料,實現納米材料大規模生產相關類產品,合成連續的促進微觀和宏觀結構制造的一維元素。正是因為其高比表面積、靈活性和優越的方向強度等特點,納米纖維成為許多應用范圍內的良好材料,從服裝到航天結構材料的加固。納米纖維材料是生命系統里的基本構建材料。納米纖維獨特的性能使廣泛應用在膜材料、過濾介質、催化劑、電子產品、生物制品、復合增強材料等領域。
電紡絲技術是目前制備納米纖維重要的也是基本的方法,所以這里推薦教學型納米電紡絲裝置,來制備納米纖維。


教學型納米電紡絲裝置
教學專用,是一個完整生產超細纖維的過程,利用靜電力從聚合物溶液毛細管中抽離出納米纖維。此儀器適用多種高分子聚合物。如聚酯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯腈等柔性高聚物,可制備相應高聚物的納米纖維。


主要原理
液滴接觸足夠高的電壓時,液滴本身就會帶有電荷,并且由于靜電排斥和表面張力相抵,液滴得以延展。在臨界點時,一股液體會從表面噴發。射流后會因纖維表面小型彎曲的靜電排斥導致的攪打過程而得以延展,并最終在接地集電極表面沉積。由沉積不穩定性導致的延展和稀釋會導致擁有納米級直徑的統一纖維的形成。

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優勢特點

  • 教學專用,一步直接制備得到納米纖維;
  • 可制備多種納米纖維,如聚乙烯醇納米纖維等;
  • 安全,在每個門上安裝的開關都可以停止高壓電源,具有聲/像兩重警示;
  • 環保,完全沒有副產物,不需要去除異物的后處理工程;
  • 操作方便,容易拿取,實驗安全,適合于中小學教學實驗。


教學功能及應用

  • 專為中小學實驗教學打造,獲得質量認證,安全可靠制備納米纖維;
  • 可精確控制整個裝置的溫度,實驗電壓,可設定滾筒轉速和靜電紡絲距離,可制備不同孔徑不同性能的納米纖維;
  • 可供學生進行創客實驗,造物——制備納米纖維材料;
  • 將制備好的納米纖維,可配合原子力顯微鏡進行形貌結構或者性能的檢測,可以了解制備的納米纖維的形貌、長度,粗細,表面粘性等等;
  • 適合與中小學納米創新實驗室,尤其是納米創客工坊,或中學生物實驗室(納米纖維對生物學有廣泛的應用)。


教學案例 制備聚乙烯醇(PVA)納米纖維
實驗目標:學習納米纖維的制備方法,并對使用超微教學型原子力顯微鏡對PVA納米纖維進行檢測
實驗準備:教學型納米電紡絲裝置、超微教學型原子力顯微鏡(T-AFM102,可自主選擇型號)、聚乙烯醇/PVA顆粒、去離子水、加熱器攪拌棒、鋁箔紙、玻璃載片、手套等。
實驗方法:
1.制備PVA納米纖維
①開啟儀器電源,輸入電壓;
②打開儀器艙門,安裝液管:吸取PVA溶液,并將液管安裝在儀器注射系統上;
③將紡絲接收器上包裹鋁膜;
④在顯示器上設置電紡絲參數:注射溶液容量、噴嘴距離、液管注射速度、桶旋轉速度、內腔溫度等;
⑤關閉艙門,安全顯示燈顯示系統正常;
⑥按下系統開關,儀器開始工作;
⑦慢慢增加電壓,電壓增加到10KV,液滴產生電紡絲。
⑧儀器設置時間完成后,儀器關閉。得到制備完成的納米纖維樣品。
2.使用超微教學型原子力顯微鏡檢測制備出的納米纖維
①剪取一片PVA納米纖維的鋁膜,貼在檢測基片上;
②放到T-AFM102儀器上檢測;
③得到納米纖維的形貌結構圖,并分析。


實驗結果——檢測圖片

 

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確認制備得到PVA納米纖維,分析PVA納米纖維的AFM形貌結構圖:納米纖維錯綜復雜,形貌起伏大概在60nm左右。

 

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利用獲取到的AFM圖像(計算平均數)測量纖維直徑,測得納米纖維的直接大概在80nm。

 

納米纖維
納米纖維:主要指兩種,一是嚴格意義上的納米纖維,即納米尺寸的纖維,一般指纖維直徑小于100nm的纖維,另一概念是將納米微粒填充到纖維中,對纖維進行改性采用性能不同的納米微粒,可開發抗菌。阻燃、防紫外、遠紅外、抗靜電、電磁屏蔽等各種功能性纖維。

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將纖維直徑從10um減少至10nm,預計能使聚合物纖維的靈活性增加一百萬倍

 

應用范圍:

納米纖維過濾 電解質燃料電池 超級電容器
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納米纖維快速有效地吸附雜質和其他微粒

納米纖維電解質能在室溫時達到高離子電導率 電紡納米纖維具有優異的電容

 

染料敏化太陽能電池
納米纖維在生物醫學工程
納米纖維組織
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納米纖維快速有效地吸附雜志和其他微粒

 

聚合物納米纖維應用在組織工程、藥物輸送、傷口敷料、人工器官和血管移植物的支架等生物醫學工程方面。

 
雙疏性界面納米織物,即可防水,又可防油、防污

 

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