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静电纺丝法制备PMMA复合纤维支架及其性能表征开题报告

 2021-02-25 01:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着静电纺丝技术的出现,近年来由于静电纺丝、静电纤维通用性和在不同领域的应用潜力,研究人员对静电纺丝技术独特特性的研究越来越感兴趣,对其制造技术有了更多的兴趣和关注[1]。静电纺丝技术,广泛用于静电纤维的形成,利用电场力产生的直径范围从2 nm到若干微米的聚合物纤维,在过去的十年中,使用天然高分子和合成聚合物的聚合物溶液在研究和商业方面都有了巨大的增长[2,3]。此外,研究人员还在不同领域的各种应用去研究和总结这一有效技术和对未来展望。

目前,许多研究者利用静电纺丝技术将无机纳米粒子嵌入聚合物基体中制备纳米复合体系,这些纳米复合材料提供了一个新的无机纳米粒子和有机聚合物复合的路径[4-6]。纳米材料制造成本高,加工和成型困难,而聚合物是柔性轻质材料,可以以较低的成本生产并且他们可以很容易地加工成纤维薄膜。因此,通过采用聚合物基质中嵌入一个相对较小的无机纳米粒子,将使用无机纳米材料的缺点克服[7]。然而,在聚合物基体中,聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)是一种质地最优异的合成透明材料,与其它材料相比价格适宜,pmma衍生物产品具有优良的尺寸稳定性和可用于过滤系统[6,8,9]。此外,无机核/有机壳杂化复合纳米粒子具有独特的光学,机械,热学和电学性能,具有广阔的应用前景[10]。

出于对上诉国内外研究方向的考虑和之前的研究人员对于pmma复合纤维的研究[11-15],例如:federico ohlmaier-delgadillo[11]等人制备了tio2/pmma复合纤维,通过tio2提高了pmma复合纤维的机械性能和光催化性能;zhengyang li[12] 等人通过静电纺丝技术合成了壳聚糖/聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)复合纳米纤维滤纸来去除cr6 离子;ran zhang[13,14]等人利用pmma作为表面接枝来连接sio2来改善复合纤维的机械强度,耐温,宽禁带介电性能等;rodrigo balen[15] 采用静电纺丝技术制备了pmma / zno纤维,改善了材料的结构,热学和光学性能。本次实验准备从添加不同的金属氧化物或者金属利用静电纺丝的方法与pmma制成复合纤维支架以及通过建立和优化静电纺丝制备工艺,制备理化性能可调控的pmma复合纤维支架材料,并初步探讨其在生物医学和催化领域的应用。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1、了解静电纺丝合成方法;

2、利用静电纺丝合成方法制备金属(或金属氧化物)/pmma复合纤维支架;

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-5周:探讨不同合成参数对金属(或金属氧化物)/PMMA复合纤维支架制备的影响,并进行相应的表征;
第6—10周:初步探讨合成金属(或金属氧化物)/PMMA复合纤维支架生物医学和催化领域的应用;
第11—14周:分析实验数据,撰写小论文、毕业论文和申请专利;
第15周:论文答辩。

4. 参考文献(12篇以上)

[1]bhardwaj n, kundu, s.c. electrospinning: a fascinating fiber fabrication technique. biotechnology advances, 2010, 28(3):325-347.

[2]ahn y.c, park s.k, kim g.t, hwang y.j, lee c.g, shin h.s, et al. development of high efficiency nanofilters made of nanofibers. curr appl phys, 2006, 6(6):1030-1035.

[3]lannutti j, reneker d, ma t, tomasko d, farson d. electrospinning for tissue

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