静电纺丝法制备氧化锌纳米纤维及其光催化性能.pdfVIP

学号：2009010520 哈尔滨师范大学 学士学位论文 题 目 静电纺丝法制备氧化锌纳米纤维及其光 催化性能 学 生 杨 微 指导教师 徐玲玲 副教授 年 级 2009 级 专 业 物理学 系 别 物理系 学 院 物理与电子工程学院 哈 尔 滨 师 范 大 学 学士学位论文开题报告 论文题目 静电纺丝法制备氧化锌纳米纤维及其光催化 性能 学生姓名 杨 微 指导教师 徐玲玲 副教授 年 级 2009 级 专 业 物理学 2013 年 3 月 20 日 课题来源： 教师承担的科研任务。 课题研究的目的和意义： 目的： 掌握利用静电纺丝制备 ZnO 纳米纤维的方法，制备过程中的相关影响因素 的控制、调整以及知道其结构特性和光催化性能。还有了解 ZnO 纳米材料在生 产生活中潜在的应用价值。 意义： 静电纺丝法作为一种新型制备纳米材料的方法，而且简单易行，成本低廉， 操作性比较强；纳米是一种新型高功能精细的无机产品，利用静电纺丝法制备的 ZnO 纳米纤维与普通 ZnO 相比，因其特有的表面效应、体积效应、量子效应和 介电限域效应等，在催化、光学、磁性和力学等方面展现出许多特异功能，由于 它的防紫外辐射以及在紫外区对有机物的催化降解作用，使其在陶瓷、化工、电 子、光学、生物、医药等很多领域具有重要的应用。ZnO 有纳米管(nanotube) 、纳 米棒(nanorod) 、纳米丝和纳米同轴电缆、纳米带(nanobelt) 、纳米环(nanoring) 、纳米 笼(nanocage) 、纳米螺旋(nanohelice)及其超晶格结构等多种纳米形态，是纳米材料 家族中结构最多样的成员之一，对于今后的实际应用具有巨大的开发利用价值， 所以在我们今后的学习中其都具有举足轻重的地位，值得我们不断的钻研和探 索。 国内外同类课题研究现状及发展趋势： 美国的有关静电纺丝的文献占了全世界的一半以上，总体看来国外的静电纺 丝技术较国内的技术更系统、更完善。国外对静电纺丝的研究主要集中在以下几 个方面： (1)研究多种合成聚合物和天然聚合物的静电纺丝工艺，分析影响纺丝的因 素及其纤维表征。 (2)研究电压、喷丝口与接收屏之间的距离，纺丝液的浓度和流量等静电纺 丝工艺参数对静电纺纤维的直径及表面形态的影响，分析纺丝工艺的规律以建立 各工艺参数关系的理论模型。 (3)静电纺丝所得制品在生物、医学等领域中的应用研究。 (4)静电纺丝装置和方法上的创新是近来静电纺丝研究中的一个热点。与国 外比，国内的研究大约从2002 年开始，东华大学研究了静电纺丝的工艺参数对 聚丙烯腈纤维直径的影响；同济大学进行了导电聚合物纳米纤维静电纺丝工艺的 研究；北京化工大学用静电纺丝法制得聚乳酸纳米纤维无纺毡；中国科学院用静 电纺丝法制得了纳米级聚丙烯腈纤维毡。总之，国内的静电纺丝起步较晚，对静 电纺丝的研究主要是通过选择适当的聚合物溶液纺制纳米级纤维，目前还着重于 工艺参数对纤维形貌和直径的影响及其纤维形貌的分析。 主要问题： 实验所给的数据会根据天气的变化发生变化，而且在实验过程中溶液的配制 比例难以完全控制。溶液的粘稠度，实验电压的幅值，针头到铝板的距离，还有 注射器的倾角都会影响纺丝速度，还有纺丝的速度实际很慢，想要得到成品，一 般需要几天，还有最后烧致的成品比较少，实验时的电压比较高。 解决方法： 严格的遵循实验要求，为了减少天气的影响，即空气中的水分会使溶液稀释， 我们将实验在一个相对密闭的空间中进行。 课题研究起止时间和进度安排： 第一阶段2013 年3 月1 日——2013 年3 月20 日 阅读静电纺丝有关的文献，初步了解实验原理。 第二阶段2013 年3 月21 日——2013 年4 月3 日 制定实验计划，着手准