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丝素蛋白纳米纤维静电纺制备的研究
丝素蛋白纳米纤维静电纺制备的研究
摘要：纳米纤维作为一种具有广泛应用前景的纳米材料，已经引起了广泛关注。本文以丝素蛋白作为材料，采用静电纺技术制备纳米纤维。通过改变丝素蛋白的浓度、电压和纺丝距离等工艺参数，优化纳米纤维的形貌和性能。研究结果表明，丝素蛋白纳米纤维具有良好的纤维形貌和力学性能，具有良好的应用潜力。
关键词：丝素蛋白；纳米纤维；静电纺
1.引言
纳米纤维是一种直径在纳米级别的纤维材料，具有高比表面积、良好的机械性能和可调控的孔隙结构等特点。因此，纳米纤维在能量存储、生物医学、环境保护等领域具有广泛的应用前景。静电纺作为一种常用的制备纳米纤维的技术，可以制备直径在纳米级别的纤维，具有工艺简单、成本低廉等优点。丝素蛋白是一种天然的蛋白质，具有良好的生物相容性和可降解性，因此被广泛应用于医学组织工程和生物材料领域。本文旨在通过静电纺技术制备丝素蛋白纳米纤维，并优化其形貌和性能。
2.实验方法
2.1材料准备
本实验采用商用丝素蛋白作为原料，以5%的甲醇为溶剂制备丝素蛋白溶液。将丝素蛋白溶液搅拌均匀，并置于真空室中脱泡30分钟。
2.2静电纺制备纳米纤维
将丝素蛋白溶液注入注射器，并设置纺丝设备，包括高压电源、纺丝针和收集器。将注射器连接到高压电源，设置合适的纺丝距离和电压。通过控制电压和纺丝距离，调整纤维的形貌和直径。
2.3表征分析
通过扫描电子显微镜（SEM）观察纳米纤维的形貌和直径。通过力学性能测试仪测试纳米纤维的力学性能，包括拉伸强度和断裂伸长率。
3.结果与讨论
在不同丝素蛋白浓度下进行静电纺制备，得到了各种不同形貌和直径的纳米纤维。随着丝素蛋白浓度的增加，纤维的直径逐渐增大。在较低的丝素蛋白浓度下，纤维呈现出较为光滑的表面和均匀的直径分布。随着电压的增大，纳米纤维的直径也呈增大趋势。通过调整纺丝距离，可以得到不同的纤维排列方式和孔隙结构。
通过力学性能测试，得到丝素蛋白纳米纤维的拉伸强度和断裂伸长率。结果表明，丝素蛋白纳米纤维具有较高的拉伸强度和断裂伸长率，表明其具有良好的力学性能。
4.结论
本研究通过静电纺技术成功制备了丝素蛋白纳米纤维，并对其形貌和性能进行了优化。结果表明，丝素蛋白纳米纤维具有良好的纤维形貌和力学性能，具有良好的应用潜力。未来的研究可以进一步探索丝素蛋白纳米纤维的应用领域，如组织工程、纳米传感器等。