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一文介绍用于光热吸收的电纺聚己内酯(PCL)纳米纤维膜

发布时间：2021-07-27 作者：axc 分享到：

西安齐岳生物供应各种生物可降解共聚物材料PLA聚乳酸纳米纤维膜、PCL聚己内酯电纺纤维膜、PLGA聚乳酸-羟基乙酸共聚物电纺纤维膜、PVA聚乙烯醇纤维膜等等产品

我们运用静电纺丝的方法，制备了一种基于聚己内酯（PCL），结合碳纳米管（CNTs）或碳纳米颗粒（CNPs）的纳米纤维薄膜，在350 nm至2500 nm波段的吸收率分别高达0.94和0.93，并研究了其在水蒸发上的应用，如图1所示，从左至右依次为纯PCL薄膜，PCL/CNTs和PCL/CNPs复合薄膜的扫描电镜图像，使用静电纺丝的方法，可以制备纳米级别直径的纤维。另外，当掺入CNTs或CNPs时，纤维的平均直径相较纯PCL纤维有所增大，并且表面更加粗糙。

图1. 从左至右依次为纯PCL薄膜，PCL/CNTs和PCL/CNPs复合薄膜的扫描电镜图像。**行是各自在更大放大倍数下的图像。

我们研究了不同掺入比例的CNPs和CNTs对薄膜在350 nm至2500 nm吸收率的影响。相比纯PCL薄膜的吸收率 (0.04)，掺入碳纳米材料后，复合薄膜的吸收率得到了**的提升。当CNPs（或CNTs）与PCL颗粒的质量比为8%（或5%）时，复合薄膜的吸收率可分别高达0.93和0.94。从可见光至近红外波段的高吸收率充分说明了这种结合高分子聚合物和碳材料的复合薄膜是一种**的太阳能吸收器。

作为光热转化的应用之一，利用太阳能界面集热的方式实现水蒸发充分验证了PCL复合薄膜出色的吸光能力。图2(a) 是水蒸发器的实物图，棉布通过毛细作用将容器中的水向上传输，与PCL复合薄膜充分接触。聚氯乙烯（PVC）具有较低的热导率，减少了表面的热量向容器中的水耗散，从而达到了界面集热的目的，提高了水蒸发的效率。图2(b) 显示，在一个太阳下（1 kW m-2)，这种复合薄膜的蒸发速率接近2 kg m-2 h-1，远高于纯水的蒸发速率。综上所述，这种基于聚己内酯，结合碳纳米材料的纳米纤维薄膜易于加工，且能**地利用太阳能，是一种出色的太阳能吸收器。

图2.（a）水蒸发器实物图，从上至下依次为PCL复合薄膜，PVC泡沫塑料，棉布和水。（b）PCL/CNPs，PCL/CNTs和纯水的蒸发速率曲线。