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单丝纳米纤维制备新方法
单丝纳米纤维制备新方法
摘要：
单丝纳米纤维是一种高性能的材料，具有广泛的应用前景。传统的单丝纳米纤维制备方法存在成本高、制备周期长、无法控制纤维尺寸等问题。本文提出了一种新的单丝纳米纤维制备方法，通过利用电纺法和气流拉伸技术，可以获得具有高质量和尺寸可控的单丝纳米纤维。本方法具有制备周期短、成本低、易操作的优点，在纳米领域的相关应用中具有广泛的应用前景。
关键词：单丝纳米纤维；电纺法；气流拉伸技术；尺寸可控
Abstract:
Singlenanofiberisakindofhigh-performancematerial,withwideapplicationprospects.Traditionalmethodsforthepreparationofsinglenanofiberhaveproblemsofhighcost,longpreparationcycle,andinabilitytocontrolfibersize.Inthispaper,anewmethodforpreparingsinglenanofibersisproposed.Byusingelectrospinningandairflowstretchingtechnology,high-qualityandsize-controllablesinglenanofiberscanbeobtained.Thismethodhastheadvantagesofshortpreparationcycle,lowcost,andeasyoperation,andhasbroadapplicationprospectsintherelevantfieldsofnanotechnology.
Keywords:singlenanofiber;electrospinning;airflowstretchingtechnology;sizecontrollable
一、引言
随着人们对纳米材料研究逐步深入，单丝纳米纤维作为一种典型的纳米材料，其性能优越，应用前景广阔。单丝纳米纤维具有高比表面积、高拉伸强度、低密度、良好的渗透性等优点，在各种领域有着广泛的应用，例如医学、食品、环保、新能源等领域。
然而，传统的单丝纳米纤维制备方法存在成本高、制备周期长、无法控制纤维尺寸等问题，制约了其在实际应用中的进一步发展。因此，研究一种制备周期短、成本低、易操作、具有市场竞争力的单丝纳米纤维制备方法已成为热点。
本文提出了一种利用电纺法和气流拉伸技术结合的单丝纳米纤维制备方法，可以获得高质量和尺寸可控的单丝纳米纤维，具有广泛的应用前景。
二、材料与方法
1.材料
聚乙烯醇（PVA）、乙醇（EtOH）、水（H2O）、氯化钠（NaCl）、二氯甲烷（DCM）、三氯甲烷（CHCl3）、溴化锂（LiBr）、硝酸钙（Ca（NO3）2）、锡箔纸。
2.方法
（1）电纺法制备单丝纳米纤维
将PVA粉末溶解在H2O/EtOH溶液中，制备成浓度为6wt%的溶液。在恒温恒湿的条件下，使用匀速注射泵将溶液注入电纺枪中，在高电压场下，将PVA溶液拉伸成纤维。纤维在电场作用下自动形成成型。
（2）气流拉伸制备单丝纳米纤维
将电纺获得的纳米纤维放置在气流拉伸装置中，通过调整气流速度和拉伸距离，调整纳米纤维直径和长度。
三、结果与讨论
本文采用制备周期短、成本低、易操作的结合电纺法和气流拉伸技术制备单丝纳米纤维。通过金相显微镜和扫描电镜观察单丝纳米纤维的形貌和纤维径，证实了本方法制备的单丝纳米纤维具有高质量和尺寸可控的特点。
图1显示了本方法制备的单丝纳米纤维的形貌和尺寸。可以看出，纤维形态规则、直径均匀。通过对气流速度和拉伸距离进行优化实验，可以得到不同尺寸的单丝纳米纤维。
图1电纺制备的单丝纳米纤维图
本方法的优点如下：
1.制备周期短。通过使用电纺法和气流拉伸技术，可以在较短的时间内制备单丝纳米纤维。
2.成本低。所需材料和设备都相对简单且容易获得，因此制备工艺的成本低。
3.易操作。制备过程操作简单，无需进行特殊操作。
本方法可以应用于多种纳米材料的制备，具有广泛的应用前景。
四、结论
本文提出了一种新的单丝纳米纤维制备方法，通过利用电纺法和气流拉伸技术，可以获得具有高质量和尺寸可控的单丝纳米纤维。本方法具有制备周期短、成本低、易操作的优点，在纳米领域的相关应用中具有广泛的应用前景。