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丁彬教授、赵勇教授、庞欢教授等人在期刊《Advanced Fiber Materials》发表最新成果

2022-11-18   易丝帮

导语

本期梳理了丁彬教授、赵勇教授、庞欢教授等团队在期刊《Advanced Fiber Materials》( IF12.958 )发表的6篇最新成果,主要介绍了电纺纤维海绵、先进纤维材料用于可穿戴电子产品、电纺MOF材料用于储能、以及电纺载药纤维等领域的最新研究进展,供大家了解学习。

 

1、东华大学丁彬教授团队:电纺纤维海绵:原理、制备和应用


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➣挑战:随着功能纤维材料的发展,构造结构稳定的3D纤维材料已成为扩大静电纺丝纤维应用和提高纤维性能的关键挑战。

 

➣主要内容1:东华大学丁彬教授&张世超研究员发表综述,简要介绍了静电纺丝技术及其原理。

 

➣主要内容2:总结了近年来三维纤维海绵的代表性进展,并对其发展前景进行了展望。

https://doi.org/10.1007/s42765-022-00202-2

 

2、北航赵勇教授等人:具有空间和化学限制的类秋葵多通道TiO@NC纤维膜用于锂硫电池

 

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➣挑战:在锂硫电池(LSBs)中,协调设计电极材料的结构和成分,以改善其对多硫化锂的物理化学吸附和转化,对于减少穿梭效效应应尤为重要。

 

➣方法:北航赵勇教授、王女教授和河北农业大学赵孝教授合作利用多流体静电纺丝法构建了一种自支撑的多通道掺氮碳纤维膜(TiO@NC)包埋TiO纳米颗粒用于锂硫电池电极。

 

➣创新点1:内部通道和嵌入的TiO纳米颗粒分别为多硫化物提供空间限制和化学结合。此外,掺杂氮的碳骨架不仅可以作为电子的高导电传输路径,还可以与内部通道集成,以维持循环过程中的形态并承受体积膨胀。

 

➣创新点2:制备的自支撑四通道TiO@NC超薄光纤电极在0.5时具有1342.8 mAh g−1的高初始比容量,在4.0时,具有505.8 mAh g−1的高倍率容量。

https://doi.org/10.1007/s42765-022-00217-9

 

3、英国曼彻斯特大学刘旭庆教授:用于可穿戴电子产品的先进纤维材料

 

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➣挑战:与刚性和平面电子设备相比,基于纤维的可穿戴电子设备在柔性、伸缩性和透气性方面具有显著优势。

 

➣主要内容1:英国曼彻斯特大学刘旭庆教授综述了先进纤维材料的研究进展,主要包括各种材料制备、制备技术以及不同可穿戴应用的代表性研究。

 

➣主要内容2:最后,总结了纤维材料和可穿戴电子产品的关键挑战和未来方向,并对可能的解决方案进行了分析。

https://doi.org/10.1007/s42765-022-00212-0

 

4、香港城市大学胡金莲教授:具有定向水/水蒸气传输特性的仿生稳定单层 Janus 织物,用于集成个人冷却管理

 

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➣挑战:现有的用于定向输水的Janus非对称多层织物仍存在合成复杂、稳定性差的局限性。

 

➣方法:香港城市大学胡金莲教授团队受叶片角质层组成分级结构的启发,通过一步静电纺丝法制备了单层Janus个人冷却管理织物(JPCMF)。

 

➣创新点1:JPCMF不仅具有较强的定向散水输送能力,而且具有较强的非对称水分(水汽)输送能力,具有较高的非对称因子(1.49)、水汽输送值(18.5 kg−1 m−2 D−1)和水分蒸发速率(0.735 gh−1)。

 

➣创新点2:JPCMF具有优异的耐久性和稳定性,这得益于一种新型的静电吸附辅助自粘附策略,可抵抗磨损、剥落和拉伸。

https://doi.org/10.1007/s42765-022-00200-4

 

5、扬州大学庞欢教授:用于储能和环境保护的电纺金属-有机框架纳米纤维膜

 

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➣挑战:金属-有机框架(MOF)因其独特的优势而在许多领域具有吸引力。然而,单一MOF材料的实际应用受到限制。

 

➣主要内容:扬州大学庞欢教授从制备和应用两方面系统综述了静电纺丝法制备MOF基杂化纳米纤维膜的研究进展。

 

➣详细内容:首先,讨论了制备MOF/聚合物纳米纤维膜的两种主要方法。接下来,详细总结了MOF/聚合物纳米纤维膜在储能和环保方面的应用。最后,为了充分挖掘MOF基纳米纤维膜在更多领域的潜力,提出了当前的挑战,并讨论了未来的研究方向。

https://doi.org/10.1007/s42765-022-00214-y

 

6、北京化工大学薛佳佳教授:静电纺丝纤维用于组织再生和癌症治疗的药物输送控制

 

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➣背景:静电纺纤维支架具有制作简单、材料通用范围广、孔隙率高和比表面积大等优点,已广泛应用于药物输送体系,且可实现多药协调及可控释放,满足多组织再生和癌症治疗的不同需求。

 

➣主要内容:北京化工大学薛佳佳教授系统地总结了电纺纤维的多种结构以及控制电纺纤维给药的方法,并讨论了其在软组织、硬组织以及癌症治疗中应用的研究进展,为开发智能给药平台提供新的见解和视角。

 

➣具体内容1:通过改变载药方式,包括混合静电纺丝、第二载体静电纺丝、乳液纺丝、同轴纺丝、电喷以及物理吸附和共价固定等后处理工艺,药物可以选择性地与聚合物结合、吸附在纤维表面或间接包封在静电纺丝纤维上,以达到快速、持续、非均质释放或时空可控释放,从而满足体内的各种需求。

https://doi.org/10.1007/s42765-022-00198-9

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