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静电纺丝制备PLLA纳米纤维的结晶特性研究的中期报告
一、研究背景与意义
PLLA（Poly-L-lacticacid）是一种高性能的生物可降解高分子材料，可广泛应用于医疗、食品包装、纺织等领域。PLLA材料的性能和应用场景与其分子结构有关，分子结构的形态进一步决定了材料的热力学性质和机械性能。由此，对PLLA纳米纤维晶态结构进行研究具有重要的理论价值和应用意义。本研究应用静电纺丝技术制备PLLA纳米纤维，并通过XRD、DSC、SEM等手段研究其结晶特性，为进一步揭示PLLA纳米纤维的晶态结构提供依据。
二、研究进展
1.静电纺丝制备纳米纤维
本研究应用静电纺丝技术制备PLLA纳米纤维。首先制备了含有8%（w/v）PLLA的甲酸盐水溶液，将其注入静电纺丝装置中，调整放电电压及喷嘴离子线速度，得到了直径在50-400nm之间的PLLA纳米纤维。为了保障纤维的质量，对制备过程中的参数进行优化。
2.XRD研究PLLA纳米纤维结晶特性
为了探究PLLA纳米纤维的晶态结构，应用XRD技术对其进行了研究。结果显示，PLLA纳米纤维的XRD图谱中存在两个比较明显的峰，分别对应了（110）和（203）面的晶格衍射，表明PLLA纳米纤维为α型结晶态。同时，纳米纤维晶格常数比PLLA单晶小，在50-300nm之间随纤维直径的变化而变化，这是由于纳米纤维的尺寸效应导致晶格常数发生畸变。
3.DSC研究PLLA纳米纤维热力学性质
应用DSC技术对PLLA纳米纤维的热力学性质进行了研究。结果显示，PLLA纳米纤维有较高的结晶度，约为55%，比起PLLA薄膜高出10%左右。同时，纳米纤维的熔融温度和结晶温度低于PLLA单晶，这是由于尺寸效应导致的。此外，随着纤维直径的减小，PLLA纳米纤维晶化速率增加，结晶度亦相应提高。
4.SEM观察PLLA纳米纤维形貌
应用SEM技术对制备的PLLA纳米纤维的形貌进行了观察。结果显示，PLLA纳米纤维呈不规则形状，表面光滑，纤维直径分布范围较窄。同时，随着喷嘴离子线速度的增加，纳米纤维的直径逐渐减小。
三、下一步工作计划
1.改进制备方法，探究制备过程中的参数对纤维性质的影响。
2.研究PLLA纳米纤维的结晶动力学，揭示纳米纤维尺寸效应对其晶态结构的影响。
3.研究PLLA纳米纤维的力学性能，提高其应用价值。
4.与其他材料进行复合，探究其应用于复合材料领域的潜力。