Transcript 静电纺丝制备NiFe2O4铁磁纳米

静电纺丝制备
NiFe2O4铁磁纳米-亚微米纤维
主讲教师: 谢淑红
物理学院谢淑红
实验目的
1. 通过实验了解溶胶-凝胶法制备前驱体溶液的过程；
2. 掌握静电纺丝法制备纳米-亚微米纤维的基本原理，了解静
电纺丝实验过程；
3. 观察不同条件(溶液浓度、电场强度、接收距离)下的铁磁
纤维的形貌，从而了解工艺参数对纤维形貌的影响。
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实验设备及器材
1.原材料：硝酸镍，硝酸铁，酒精，蒸馏水，柠檬酸。
2.工具：烧杯、量筒、磁子、样品勺、漏斗、一次性注射器、
镊子。
3.设备：磁力搅拌器、电子天台、超声波清洗仪、静电纺丝
系统(包括蠕动泵、高压电源、纺丝工夹具、接收装置四
部分)。
4.其他：脱脂棉、称量纸、滤纸。
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实验原理
将聚合物溶液或熔体带上
几千至几万伏高压静电，带电
的聚合物液滴在电场力作用下
被拉伸，当电场力足够大时，
聚合物液滴克服表面张力形成
喷射细流，并以高速不规则的
螺旋轨迹向接收装置端运行，
同时溶剂迅速挥发，细流固
化，形成了类似无纺布状的纤
维集合体。
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实验步骤及方法
主要实验过程
a NiFe2O4前驱体溶液的配置
b 电纺溶液的配置
c 电纺过程
d 煅烧处理
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a NiFe2O4前驱体溶液的配置
按照质量比称
取硝酸铁
硝酸镍
(使镍和铁的摩
尔比为1:2)
磁搅拌至全溶
适量溶剂
(酒精和水摩尔
比1:1)
静置
过滤
红褐色透明的
NiFe2O4前驱体
溶液
适量的柠檬酸
(使镍和柠檬酸
的摩尔比为1:3)
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b 电纺溶液的配置
聚乙烯吡咯
烷酮(PVP)
NiFe2O4 充分搅拌 电纺
前驱体
溶液
溶液
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c 电纺过程
用注射器抽取一定量电纺溶液，用钳子将注射器针尖剪成锥状
将注射器固定在接高压正极的金属盘片中心孔中
在注射器下方位置放置好收集纳米线用的基片
关好电纺腔玻璃门，开启电源
边观察边调试电压、推进速度等实验参数，得到纳米线
将所得纳米线用显微镜观察，如果不理想分析原因
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d 煅烧处理
2小时
PVP/ NiFe2O4
复合纳米线
550 oC
管式炉
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实验注意事项
纺丝结束关闭高压电源后，
一定要进行去静电操作！
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实验步骤演示
称量
电
纺
电纺前驱体
搅
拌
超
声
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实验报告要求
1.
简述实验目的与溶胶-凝胶、静电纺丝原理。
2.
详细描述静电纺丝法实验过程和实验步骤。
3.
根据实验结果进行分析讨论。
4.
实验报告用正规的报告纸书写，要求思路清晰、书
写工整。
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谢谢大家！
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