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利用激光辅助熔体静电纺丝技术制备聚丙烯/聚乙烯醇缩丁醛共混薄膜的聚丙烯纳米纤维
摘要： 直径为数百纳米的聚丙烯（PP）纳米纤维在纤维工业中具有重大意义。本文报道了精细PP纳米纤维的制备方法。研究将聚乙烯醇缩丁醛（PVB）作为共混组分加入PP中，并采用配备线形CO?激光熔融装置的无喷嘴熔体静电纺丝系统制备PP纳米纤维。我们探究了PVB比例对纤维直径的影响，发现PVB的添加对PP/PVB共混物具有显著增益效果——既能提升PP结晶度，又能持续降低纤维直径并保持高产率。纤维直径的减小归因于PVB引入后共混物粘度降低、表面粘附性能增强以及极性提升。为获得纯PP纳米纤维，采用乙醇处理法从PP/PVB共混纤维中去除PVB，随后观察到纤维直径急剧减小并伴随纤维分裂现象。当共混纤维中PVB含量为90%时，最终制得直径低至181±105 nm的PP纳米纤维。红外光谱分析表明，纯聚合物与共混物制备的PP纤维具有相同的特征吸收峰。
关键词： 聚乙烯醇缩丁醛、乙醇处理、聚丙烯、熔体静电纺丝、二氧化碳激光器、纳米纤维
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过波导模式实现自陷纳米粒子结合
摘要： 本文研究了一种基于纳米粒子链与波导模式耦合的稳定光力系统。在平面波激励下，纳米粒子通过横向束缚效应沿波导轴向形成稳定的自组织周期性阵列。研究表明，由于纳米粒子间的长程相互作用，链中每个粒子的束缚势能随系统尺寸线性增长，这使得长链结构的形成更具优势。针对光学纳米光纤平台，我们发现两个纳米粒子间的结合能范围为9÷13 kT，当链长增至20个纳米粒子时，该值可达110 kT。此外，我们还提出了一种双反向平面波激励的几何构型，该方案能将纳米粒子束缚在光学纳米光纤附近，从而实现纳米粒子与光纤的高效相互作用。
关键词： 一维相互作用、纳米纤维、光学束缚、自组装、光学力
更新于2025-09-12 10:27:22
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具有酰胺氢键的四硫富瓦烯衍生物电活性纳米纤维作为钙钛矿太阳能电池的无掺杂空穴传输材料
摘要： 一种含两个酰胺单元、可形成分子间氢键的四硫富瓦烯衍生物（双酰胺-TTF）被发现能形成超分子组装体，其中分子间TTF核相互堆叠?；谒０?TTF的薄膜电导率为1.28×10?? S cm?1，高于掺杂锂盐和叔丁基吡啶的螺-OMeTAD（8.37×10?? S cm?1）。该材料被用作钙钛矿太阳能电池的空穴传输层，其HOMO能级比螺-OMeTAD更深，从而提升了电池开路电压。采用无掺杂双酰胺-TTF空穴传输层的钙钛矿太阳能电池实现了14.5%的功率转换效率（短路电流密度19.8 mA cm?2，开路电压1.11 V，填充因子66%），与掺杂螺-OMeTAD器件（15.5%）性能相当。
关键词： 空穴传输材料、纳米纤维、氢键、四硫富瓦烯、无掺杂剂、钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-12 10:27:22
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导电聚合物对掺杂聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺的电纺聚丙烯腈纳米纤维光学性能的影响
摘要： 该研究旨在采用静电纺丝法，以含聚苯胺（PANI）、聚吡咯（PPy）和聚噻吩（PT）导电聚合物的聚丙烯腈（PAN）/N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液制备复合纳米纤维。通过扫描电子显微镜（SEM）分析所得纳米线的形貌，利用能量色散光谱（EDX）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）检测复合纳米纤维的化学结构。采用紫外-可见分光光度计进行光谱分析，测定所制纳米线的光学特性及能带间隙，并记录吸光度光谱以确定：作为波长函数的带状折射率n、实部n'与虚部k折射率、复介电常数ε，以及作为波长函数的介电常数实部εr和虚部εi。研究结果显示：能带间隙为3.77-4.08 eV，复折射率系数值为1.61-2.98，介电常数范围2.58-8.87，表明所制纳米材料可应用于光伏器件。
关键词： 光学性能、聚噻吩、聚吡咯、聚丙烯腈、聚苯胺、纳米纤维
更新于2025-09-12 10:27:22
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电纺丝制备染料敏化太阳能电池
摘要： 染料敏化太阳能电池（DSSCs）通过使用无毒且廉价的材料为太阳能利用提供了新途径。由于这类电池通?？稍谌嵝曰咨现票?，多个研究团队探索了将其集成到纺织面料中的方法——或通过用DSSC层结构涂覆整块织物，或通过制备纤维状DSSC后将其整合入纺织面料。本研究展示了一种新方法：采用静电纺丝技术制备DSSC的全固态层结构。我们报道了先通过静电纺丝制备含石墨催化剂的对电极（随后涂覆薄层绝缘阻隔层），再通过静电纺丝从染有天然色素的聚合物溶液中制备半导体TiO?前电极。两个电极在最终注入液态电解质前均涂覆了导电聚合物。虽然其效率低于玻璃基底电池，但在此概念验证中未出现纤维基DSSC常见的短路等问题。由于首期研究中石墨颗粒未能完全覆盖对电极，且未观察到表明染料分子吸附在TiO?层上的典型红移现象，后续研究可通过多种途径提升效率。
关键词： 静电纺丝、环保、石墨、纳米纤维、天然染料、染料敏化太阳能电池（DSSC）
更新于2025-09-11 14:15:04
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四苯氧基取代镍酞菁的合成与自组装纳米纤维
摘要： 通过自组装法大规模合成了四苯氧基取代镍酞菁纳米纤维。场发射扫描电镜（FESEM）和高分辨透射电镜（HRTEM）图像显示，纤维宽度为20-60纳米，长度为0.2-5微米。通过X射线衍射（XRD）和紫外-可见光谱研究了镍酞菁纤维的形成机理。该镍酞菁纳米纤维在有机功能器件中具有潜在应用价值。
关键词： 镍酞菁，纳米纤维，合成，自组装
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过探针阵列诱导的电纺三维纳米纤维结构
摘要： 快速精确的微三维（3D）结构直写技术是微纳制造领域的重要发展方向。本研究建立了一种基于探针阵列的新方法，实现了三维电纺纳米纤维结构的可控沉积。首先在单探针及双、三探针上构建了多种三维纳米纤维结构，证实探针高度与间距对三维结构形貌具有关键影响；随后通过多探针阵列精准制备出不同立体纳米纤维结构，并系统研究了探针高度、间距、施加电压及流速等工艺参数对电纺纳米纤维在探针阵列上沉积行为的影响规律——随着探针间距、施加电压和流速的增加，三维电纺纳米纤维结构的沉积区域逐渐减小。通过调控探针阵列构型与电纺参数，成功制备出凸面、三角波、倒锥体及复杂曲面等特殊形貌的三维纳米纤维结构。该方法为三维电纺纳米纤维结构的构建提供了高效简便的新途径，在医疗和工业领域具有重要应用潜力。
关键词： 三维微结构、纳米纤维、静电纺丝、探针阵列、感应电场
更新于2025-09-10 09:29:36
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表面处理纳米纤维无纺布中空隙填充向列相液晶的单轴排列
摘要： 若向列相液晶（NLCs）倾向于在纤维表面形成垂直锚定，则其吸附于经表面处理的二氧化硅纳米纤维（SiO2-NFs）非织造布中时，会沿非织造布厚度方向排列取向。该非织造布在厚度和横向分别具有0.3和0.6微米的空隙，这些空隙由直径93纳米的SiO2-NFs围成。通过硅烷偶联剂对SiO2-NF表面进行处理，以诱导NLC介晶元在表面形成垂直锚定。尽管纤维表面间距使沿厚度方向的排列受到更严格约束，但向列相取向矢仍呈放射状从纤维向外排列。最终，NLCs可沿非织造布厚度方向排列，同时在纤维两侧形成-1/2楔形位错。
关键词： 纳米纤维、锚定、非织造布、向列相取向、向列相
更新于2025-09-09 09:28:46
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BiOI修饰SrTiO3纳米纤维用于可见光照射下光催化降解甲基橙
摘要： 采用快速微波辅助溶剂热法制备了具有尖刺棒状结构的碘氧化铋修饰电纺二氧化钛纳米纤维（BE）复合材料。X射线衍射分析表明，当碘氧化铋含量达到最佳配比时，BE复合材料的晶体缺陷较少。该材料在可见光照射（λ > 400 nm）下对甲基橙染料表现出更高的降解效率，其降解速率常数达0.015（kapp, min–1），归一化速率常数为2.46 × 10–3（kapp/表面积面积），分别是单一碘氧化铋和二氧化钛的7.7倍和1120倍，在3小时可见光照射后降解率超过94.6%。优异的光催化活性源于异质结构形成、BE界面处的p-n结、被碘氧化铋覆盖表面与水及染料分子的高接触效率以及可见光吸收范围的扩展。本研究为处理甲基橙染料提供了有效的BE纳米纤维制备方法，并证实该复合材料具有作为可见光驱动光催化剂的潜力。
关键词： 可见光照射，光催化剂，SrTiO3，BiOI，纳米纤维
更新于2025-09-09 09:28:46
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通过NiO负载显著提升ZnO纳米纤维的氢气传感性能
摘要： 金属氧化物p-n异质结纳米纤维（NFs）是提升气体传感器效率最具前景的方法之一。本文报道了一系列负载p型NiO的n型ZnO纳米纤维（即(1?x)ZnO-xNiO，x=0.03、0.05、0.7、0.1和0.15 wt%）的制备及其氢气传感性能研究。样品通过静电纺丝技术结合煅烧工艺制得。传感实验表明，在200℃最佳工作温度下，0.05 wt% NiO负载量的样品展现出最优传感性能。我们详细讨论了传感机理，并分析了p-n异质结、ZnO金属化及NiO催化效应对优化气体传感器性能提升的贡献。该研究表明，通过调控n型金属氧化物表面p型金属氧化物的负载量，有望制备高性能H2传感器。
关键词： 氧化锌、氧化镍负载、传感机制、气体传感器、纳米纤维、p-n异质结
更新于2025-09-09 09:28:46