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静电纺丝纳米材料的应用

2021-01-06王巍

化纤与纺织技术 2021年5期

王 巍

吉林化工学院材料科学与工程学院,吉林 吉林 132022

一维纳米结构具有独特性质,在众多领域内的应用,是近年的一个研究热点,越来越多先进技术(如物理气相沉积、刻蚀技术、电纺丝技术、溶胶-凝胶法、溶剂热法、化学气相沉积等)用于制备一维纳米结构。在众多的方法中,电纺丝技术被公认为是制备一维纳米材料的一种简便、高效的手段。由于所制备出的材料具有多功能性,采用该技术所得到的一维纳米复合材料可应用于众多应用领域,如电子和光学设备,化学和生物传感器,催化和电催化,超疏水表面,环境,能源和生物医学等领域。

1 电子与光学纳米设备

近些年来,金属与半导体纳米线结构的电学与光学性质引起人们的广泛关注,将金属与半导体的纳米结构制作成了各种纳米尺度的电子与光电设备。使用静电纺丝技术所合成的纳米材料也可应用于电子设备与光电设备中。Zhou Y 等[1]使用静电纺丝技术制备了具有不同直径的聚苯胺/聚环氧乙烷纳米复合纤维,通过表征发现复合纤维的电学性质依赖于纤维的直径,当纤维直径小于15nm 时,纤维是电绝缘的,反之导电。

利用静电纺丝技术可以制备出电学双稳态装置。Shang T C 等[2]采用该技术制备出Ag-NP/TCNQ/PVP 纳米纤维。所合成的纤维器件具有双稳态电学性质,当电势低于+29V 时,电流非常低,说明此时器件阻抗很高,当电势大于+29V 时,电流突然增大,纤维电阻升高到100Ω,实现了从低电导“关”状态到高电导的“开”状态之间的变化。……

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