電紡快報：《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊2021年6-9月關於“靜電紡絲”重要研究進展
導語：
本文梳理了近期發表在國際期刊ACS Applied Materials & Interfaces (IF 9.229) 上的部分研究進展，主要包括透過使用靜電紡絲技術在催化劑、過濾吸附、摩擦奈米發電機、電池電極材料等方面的最新研究進展。
快來看看具體工作內容吧，希望能對你的科研有所幫助。
1.東華大學丁彬&斯陽：分子籠介導徑向梯度多孔海綿奈米纖維用於芥子氣模擬物的選擇性吸附
➣本研究採用一種剛柔耦合超交聯方法建立了具有分層徑向梯度多孔奈米結構的柔性海綿狀奈米纖維，其中內部結構為介孔多室網路，外部結構為具有微孔網路結構的緻密域。
➣透過調控模組的柔性來設計具有獨特孔隙拓撲結構和較強可彎曲性的海綿奈米纖維。
➣由此產生的異質奈米纖維具有空間選擇性超結構、豐富的微孔、互連的介孔、高表面積（579 m2 g-1）、顯著的柔性和優異的CWA親和力等綜合特性，對吸附效能（498 mg g-1）有著重要影響。
➣這些材料的成功合成為高效、自支撐且具有結構適應性的化學保護材料的開發提供了啟示性的作用。
DOI: 10.1021/acsami.1c09849
2.吉林大學盧曉峰&福建師範大學陳巍：介面構建具有豐富氧空位的異質結CeO2–CoO奈米纖維及其OER電催化效能
➣研究者透過靜電紡絲-煅燒-還原工藝構建了一種新型奈米纖維雜化結構，該結構具有連線CeO2和CoO表面的介面，可作為高效能OER電催化劑。
➣所得CeO2-CoO奈米纖維表現出優異的電催化效能，在10mA/cm2下進行OER的過電位為296mV，優於許多先前報道的非貴金屬基和市售RuO2催化劑。
➣所製備的CeO2-CoO奈米纖維顯示出良好的長期穩定性，在鹼性電解液中可以維持130h，而OER活性幾乎沒有衰減。
➣CeO2-CoO奈米纖維優異的OER效能可歸因於CeO2與CoO之間獨特的介面結構。
DOI: 10.1021/acsami.1c11101
3. 南京理工大學朱志高：自粗糙超疏水F-POSS/PVDF FM的構建及其在膜蒸餾海水濃縮中的應用
➣研究者透過靜電紡絲氟化多面體低聚倍半矽氧烷/PVDF（F-POSS/PVDF）乳液溶液，結合熱壓工藝成功構建了具有穩健孔的全聚合物、自粗糙超疏水聚偏氟乙烯纖維膜（PVDF FMs）。
➣適當的熱壓，包括適宜的溫度和壓力，有助於透過焊接交叉纖維來提高膜孔的穩定性，並透過將內氟鏈轉移到外纖維表面來增強膜表面的疏水性，同時提高膜的抗結垢和抗汙染能力。然而，過高的溫度或壓力會破壞PVDF FM的互連孔隙和表面潤溼性。
➣以濃縮天然海水為目標進行五次濃縮迴圈後，經熱壓處理的F-POSS/PVDF FM顯示出較高的水回收率（約90%）和較強的穩定性。
➣透過靜電紡絲結合熱處理構建的全聚合物、自粗糙超疏水PVDF FM在濃縮高鹽水方面具有一定的應用潛力。
DOI: 10.1021/acsami.1c12775
4. 東華大學閆建華：靜電紡絲技術製備具有可調幾何結構的分層多孔碳奈米纖維
➣以聚四氟乙烯為孔模板，硼酸為交聯劑，聚乙烯醇和聚氨酯為雙碳前體，透過一種可擴充套件的靜電紡絲技術製備了具有可調幾何形狀和大/中/微孔結構的柔性PCNF。
➣在水溶劑中，帶負電的模板與帶正電的碳前驅體交聯，形成用於靜電紡絲的穩定溶膠。透過改變這些前體的質量比，電紡雜化奈米纖維在碳化後直接轉化為B-F-N-O摻雜的PCNFs。
➣單根PCNF的孔隙率高達85%，孔體積可在0.23至0.58 cm3·g-1之間調節。
➣當使用獨立的PCNF薄膜構建高硫含量（86wt%）電極時，具有豐富電活性位點的多孔結構為聚陰離子提供了快速通道，並對多硫化物具有較強的化學吸附，從而產生了良好的電化學效能。
DOI: 10.1021/acsami.1c12302
5. 青島大學閆旭/王曉雄：共軛電紡一步製備包芯 Cu/P(VDF-TrFE) 奈米纖維紗
➣青島大學閆旭/王曉雄以P(VDF-TrFE)為壓電材料，銅絲為內電極層，採用一步共軛靜電紡絲工藝製備了一種基於包芯銅/P(VDF-TrFE)奈米纖維紡絲的壓電感測織物。
➣經連續運轉60 min或洗滌後，Cu/P(VDF-TrFE)織物表現出良好的柔韌性、透氣性、機械穩定性和感測效能。
➣4 cm × 4 cm的織物在15 N的壓力下可產生38 nA的電流和2.7 V的電壓。
➣將織物固定在衣服上，就可以透過收集其產生的電流來監測人體運動，並將訊號無線傳輸到智慧手機上。因此，這項研究可能為設計用於人體運動監測的智慧紡織品提供一種簡單而有前景的方法。
DOI: 10.1021/acsami.1c10366
6. 北京科技大學李從舉：UiO-66-NH2 織物在防護服方面的應用
➣開發了一種可擴充套件和可控的策略，在靜電紡聚丙烯腈奈米纖維()牢固而均勻地製備UiO-66-NH2織物，以有效地捕獲和催化2-氯乙基硫醚(CEES)進行自解毒。
➣所得纖維具有比表面積大、孔隙度大、結晶度好、催化活性位點豐富等特點。
➣經過48 h的反應和吸附，CEES的去除率可達97.7%。降解產物主要包括乙基-2-羥乙基硫化物、醚、雙[2-(乙基硫代)乙基]和2-(2-(乙基硫代)乙胺)對苯二甲酸。
➣獲得的奈米纖維織物具有透氣、耐洗、柔韌性和重量輕等優點，完全保證了其在防護服工程應用方面的前景。
DOI: 10.1021/acsami.1c12751
7. 吉林大學王策等人：電紡一維電催化劑用於氧化還原反應的:構效關係研究
➣首先，從機械原理的角度總結了靜電紡絲技術的發展和原理，以及以成分調節和結構設計為導向的基本原理。
➣透過對比研究，以ORR不同組成和結構的奈米纖維型和奈米纖維負載型電催化劑為典型例子，建立不同的構效關係。
➣最後，作者還指出了一些正在面臨的挑戰，並提出了未來的展望，以指導進一步活化和最佳化電紡一維電催化劑的結構-活性關係的精確操作。
DOI: 10.1021/acsami.1c08798
8. 東華大學丁彬/王先鋒：受蜥蜴面板啟發製備的奈米纖維用於高效霧收集
➣東華大學丁彬教授和王先鋒教授利用一種簡單可行的塗層和靜電紡絲的方法，設計了一種新型的Janus霧收集器，其上表面是親水的蜥蜴面板狀奈米纖維網路，下表面是疏水的光滑。
➣採用電場模擬的方法分析了蜥蜴皮狀奈米纖維網路結構在不同基底上的形成規律。
➣所得的銅網Janus霧捕集器具有優異的集水效率(907 mg cm-2 h-1)和長期耐用性，實現了微小液滴的定向輸送和高效的集水。
➣這項工作將為高效收集水開闢新的途徑，也為蜥蜴面板狀奈米纖維網路結構的研究提供線索。
DOI: 10.1021/acsami.1c10067
9. 青島科技大學吳大雄&上海大學高彥峰：柔性可伸縮電紡絲薄膜用於亞環境日間輻射冷卻
➣透過簡便的靜電紡絲方法制備了一種用於亞環境日間輻射冷卻的可伸縮且柔性的雜化薄膜。該雜化膜由直徑為0.5-2.5μm的聚（偏氟乙烯）/氧化鋁（PVDF/Al2O3）纖維組成。
➣由於纖維和Al2O3奈米粒子的有效散射，該雜化膜具有0.97的極高平均太陽反射率。由於PVDF的分子振動和Al2O3奈米粒子的聲子極化共振，同時實現了0.95的較高平均大氣視窗發射率。
➣該複合薄膜的平均淨輻射冷卻功率為82.7W/m2，在陽光直射下溫度下降高達4.0℃。此外，該雜化薄膜在晴天、多雲、陰天和雨天均表現出顯著的輻射冷卻效能。
➣可以用於冷卻建築物和車輛，還可以用於延緩冰川融化。這項工作為大規模生產高效能輻射冷卻膜提供了一種很有前途的方法。
DOI: 10.1021/acsami.1c05364
10. 陝西科技大學楊豔玲&南昆士蘭大學教授陳志剛：柔性SnS−Sn/MCNTs@CFs薄膜的製備及其在超穩定鈉離子電池負極中的應用
➣使用球磨和靜電紡絲技術製備了一種由封裝在碳纖維中的SnS-Sn/多壁碳奈米管（SnS-Sn/MCNTs@CFs）組裝而成的自支撐薄膜，並將其用作鈉離子電池負極。
➣為了彌補SnS-Sn奈米粒子內部導電性差的問題，使用MCNTs來交織SnS-Sn奈米粒子以提高導電性。
➣所設計的三維碳纖維導電網路能夠有效縮短電子/Na+的擴散路徑，加速反應動力學，併為鈉吸收提供豐富的活性位點。
➣自支撐薄膜在0.1 A g-1時具有568 mA h g-1的高可逆容量,在1 A g-1時顯示出出色的迴圈穩定性，1000次迴圈後的可逆容量為359.3 mA h g-1。
DOI: 10.1021/acsami.1c07152
11. 浙江理工大學吳金丹：UCST型熱/pH響應奈米纖維膜的一步製備及其智慧防汙和超高滲透效能
➣透過一步混合靜電紡絲策略開發了具有微/奈米球結構的pH響應和上臨界溶液溫度（UCST）型熱響應奈米纖維膜。
➣該膜在pH7和25℃下顯示出高疏水性/親油性，在pH3和55℃下顯示出親水性/疏油性。結果顯示，它在室溫（25℃）下具有60528.76L/m2/h/bar的超高滲透率，對D5包水乳液的分離效率高達99.5％。
➣被汙染的膜可以很容易地透過溫酸性水（pH3和55℃）沖洗來進行回收。該膜經多次迴圈使用後仍保持了較高的分離效能，表明其在純化乳化油方面具有良好的應用前景。
DOI: 10.1021/acsami.1c05896
