检索结果-内蒙古大学图书馆

两步溶剂热法构筑NCNF/NiCo-LDH/NiCo-LDH复合电极用于超级电容器

化工进展 2025年第1期44卷 379-387页

作者：李净珊徐洋洋叶仪鹏董梦娇李秉芯陈昊天中原工学院纺织服装产业研究院河南郑州450007 中原工学院国际教育学院河南郑州450007

利用静电纺丝技术和高温碳化法制备氮掺杂碳纳米纤维(NCNF),通过两步溶剂热法在NCNF表面原位生长镍钴氢氧化物(NiCo-LDH)纳米片阵列,制备出NCNF/NiCo-LDH/NiCo-LDH复合电极。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光... 详细信息

利用静电纺丝技术和高温碳化法制备氮掺杂碳纳米纤维(NCNF),通过两步溶剂热法在NCNF表面原位生长镍钴氢氧化物(NiCo-LDH)纳米片阵列,制备出NCNF/NiCo-LDH/NiCo-LDH复合电极。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)观察和分析复合电极的微观形貌和结构组成,并通过循环伏安(CV)、充放电(GCD)和交流阻抗(EIS)等技术研究复合电极的电化学性能。结果表明,两步溶剂热法在NCNF上构成由大片和小片交错连接的纳米片阵列,不仅有效提高了活性物质负载量,而且抑制了NiCo-LDH的团聚,增加了NiCo-LDH在NCNF上的分散性和电化学活性面积,所形成的NCNF/NiCo-LDH/NiCo-LDH复合电极在1A/g电流密度下的比电容为2898.7F/g;在10A/g高电流密度下,电容保持率可达到78.4%;连续充放电循环6000次后,电容保持率高达92.3%。以NCNF/NiCo-LDH/NiCo-LDH和活性炭(AC)组装的非对称超级电容器(NCNF/NiCo-LDH/NiCo-LDH//AC)在743.6W/kg功率密度下,具有69.1W·h/kg的高能量密度,10A/g下充放电循环6000次后,比电容能够保留初始值的93.4%。综合表明,NCNF/NiCo-LDH/NiCo-LDH复合电极是一种极具潜力的超级电容器电极材料。

关键词：镍钴氢氧化物纳米片静电纺丝氮掺杂碳纳米纤维超级电容器

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蚕丝基柔性可穿戴传感器在人体健康监测中的研究进展

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材料导报 2024年第12期38卷 244-254页

作者：杜姗魏云航谭宇浩周金利杨红英周伟涛中原工学院纺织学院郑州451191 中原工学院纺织服装产业河南省协同创新中心郑州450007 中原工学院纺织服装产业研究院郑州451191 郑州市智能织物与柔性电子技术重点实验室郑州451191

传感器是智能可穿戴器件的关键组成部分之一,通过信号转换机制能够全天候、实时连续采集人体生命体征和生理信息,被广泛应用于实时健康监测、医疗诊断及科学化运动训练领域。蚕丝材料具有易再生成型、富含功能化基团、结构可控及生物相... 详细信息

传感器是智能可穿戴器件的关键组成部分之一,通过信号转换机制能够全天候、实时连续采集人体生命体征和生理信息,被广泛应用于实时健康监测、医疗诊断及科学化运动训练领域。蚕丝材料具有易再生成型、富含功能化基团、结构可控及生物相容等特点,被广泛研究并应用在柔性可穿戴传感器中。本文结合蚕丝的组成、结构与性能特点,聚焦蚕丝基可穿戴传感器的构筑及在健康监测领域的应用,围绕其构筑方法及应用领域,系统地阐述了蚕丝基柔性可穿戴传感器的研究进展,并对蚕丝基可穿戴传感器面临的挑战和未来的发展趋势进行了探讨。

关键词：蚕丝基先进材料丝素蛋白柔性可穿戴传感器健康监测生理信息

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结构因素对男士软质防弹背心压力舒适性的影响

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现代纺织技术 2025年

作者：庹武刘思雨楚艳艳张欣汝范睿鸽刘琼洋中原工学院服装学院中原工学院纺织服装产业研究院

为了提升防弹背心的舒适性，根据男士人体重要器官的分布对防弹层的尺寸进行设计，通过三维建模技术研究小肩宽、腰带宽度、腰围省量对软质防弹背心压力舒适性的影响。结果表明：小肩宽、腰带宽度和腰围省量对防弹背心的压力舒适性的影... 详细信息

为了提升防弹背心的舒适性，根据男士人体重要器官的分布对防弹层的尺寸进行设计，通过三维建模技术研究小肩宽、腰带宽度、腰围省量对软质防弹背心压力舒适性的影响。结果表明：小肩宽、腰带宽度和腰围省量对防弹背心的压力舒适性的影响均达到了显著水平，影响程度由大到小依次为小肩宽、腰围省量、腰带宽度，尺寸最优组合为小肩宽10 cm，腰带宽度21.5 cm，腰围省量9 cm。通过制作样衣并进行压力测试，验证了三维建模的有效性。研究结果能够为改善防弹背心舒适性提供有效参考。

关键词：三维建模软质防弹背心结构因素压力舒适性

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喷雾干燥结合紫外交联制备甲基丙烯酸缩水甘油酯改性丝胶中空微球及其性能

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高分子材料科学与工程 2024年第3期40卷 30-38页

作者：谭宇浩杜姗韩璐张祎李勇周金利周伟涛中原工学院纺织学院河南郑州451191 中原工学院纺织服装产业研究院河南郑州451191 中原工学院郑州市绿色染整技术重点实验室河南郑州451191

为了制备高耐水性光固化丝胶蛋白(SS)微球,采用喷雾干燥与紫外交联相结合的方法,以丝胶为原料制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)交联SS中空微球(GMA-g-SS),该法赋予了其良好的耐水稳定性和紫外光固化性能。优化的喷雾干燥工艺参数包括:S... 详细信息

为了制备高耐水性光固化丝胶蛋白(SS)微球,采用喷雾干燥与紫外交联相结合的方法,以丝胶为原料制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)交联SS中空微球(GMA-g-SS),该法赋予了其良好的耐水稳定性和紫外光固化性能。优化的喷雾干燥工艺参数包括:SS浓度、进风温度及进液速度;研究了GMA浓度、二苯甲酮(BP)用量及紫外辐照时间对接枝率的影响。借助扫描电镜、红外光谱及热分析对微球表面形貌结构及稳定性进行了表征与分析。结果表明,喷雾干燥SS微球呈单分散空心结构,直径约5~20μm;GMA-g-SS微球红外光谱在1152 cm^(-1)和764 cm^(-1)处出现环氧基的吸收峰,表明GMA与SS交联成功。交联后微球呈黏连聚集状态,具有较高的紫外光固化性能且耐水稳定性大幅提升,溶失率仅为17.1%。所制备的GMA-g-SS微球具有可调的耐水稳定性和紫外光固化性,是一种有潜力的光固化3D打印生物材料。

关键词：丝胶喷雾干燥交联空心微球紫外光固化

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高导热PVDF/Ag纤维膜的构建及其导热性能

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现代纺织技术 2024年第5期32卷 23-31页

作者：齐庆欢师晓含张庆苑保奎周玉嫚中原工学院纺织服装产业研究院郑州450007

为了提高纤维材料的导热性能,选择不同尺寸的Ag片作为导热填料,通过静电纺丝技术一步构建了具有三维互通导热网络的PVDF/Ag纤维膜,对其形貌和化学结构进行表征,研究Ag片尺寸、Ag片含量、压缩程度对其导热性能的影响,并对其实际应用能力... 详细信息

为了提高纤维材料的导热性能,选择不同尺寸的Ag片作为导热填料,通过静电纺丝技术一步构建了具有三维互通导热网络的PVDF/Ag纤维膜,对其形貌和化学结构进行表征,研究Ag片尺寸、Ag片含量、压缩程度对其导热性能的影响,并对其实际应用能力进行评估。结果表明:加入混合尺寸Ag片,能够形成单根纤维内部连通和纤维之间外部连通的三维互通网络结构。具有该结构的PVDF/Ag纤维膜表现出优异的导热性能,导热系数达0.1038 W/(m·K),比纯PVDF纤维膜提高了61%;将其压缩处理后,导热系数进一步提升至8.693 W/(m·K),是压缩前的83.6倍。此外,三维互通网络的PVDF/Ag纤维膜还展示出优异的力学应用能力和疏水性能。研究结果对进一步开发多功能集合的纺织品及柔性材料具有重要的参考价值。

关键词：静电纺丝 PVDF Ag片混合尺度三维互通网络结构纤维膜导热性能

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柔性纺织结构力敏传感器

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化学进展 2024年第8期36卷 1269-1282页

作者：齐琨代云玲欧康康王梦婷苏宇王鸿博中原工学院纺织服装产业研究院郑州451191 江南大学纺织科学与工程学院无锡214122 上海工程技术大学纺织服装学院上海201620

近年来,材料科学、微/纳结构设计和加工技术的发展赋予了纤维和纺织品各种功能,使其在生理监测、医疗诊断、触觉感知和人机交互等领域具有广泛的应用前景。为进一步推动纤维和纺织品在可穿戴设备领域的应用,本文综述了近几年纺织结构力... 详细信息

近年来,材料科学、微/纳结构设计和加工技术的发展赋予了纤维和纺织品各种功能,使其在生理监测、医疗诊断、触觉感知和人机交互等领域具有广泛的应用前景。为进一步推动纤维和纺织品在可穿戴设备领域的应用,本文综述了近几年纺织结构力敏传感器的研究和发展现状及应用。首先,分别从纤维、纱线和纺织品层次出发对纺织结构力敏传感器进行分类,简要介绍了不同纺织结构力敏传感器的优缺点。其次,从制备工艺角度重点讨论了纺织结构力敏传感器的制备方法,包括纺丝技术、涂层技术和织物成型技术,并分析了各种制备方法的优劣。其次,对纺织结构力敏传感器在运动和体育训练、健康监测和人机交互等领域的应用进行了系统总结。最后,展望了纺织结构力敏传感器在智能可穿戴领域的未来发展趋势,以期为新一代可穿戴力敏传感器的研究提供新的思路。

关键词：纺织结构力敏传感器纺丝技术涂层技术织物成型技术

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超级电容器用NiS/NSCNF复合材料的制备及其性能研究

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化工新型材料 2025年

作者：叶仪鹏徐洋洋李净珊董梦娇李秉芯陈昊天魏烨中原工学院纺织服装产业研究院中原工学院国际教育学院

利用静电纺丝技术制备聚丙烯腈（PAN）纳米纤维，通过溶剂热反应在PAN纳米纤维上负载Ni（OH）2纳米片，结合低温煅烧和硫化处理，得到NiS纳米片包覆氮/硫共掺杂碳纳米纤维（NiS/NSCNF）复合材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、拉... 详细信息

利用静电纺丝技术制备聚丙烯腈（PAN）纳米纤维，通过溶剂热反应在PAN纳米纤维上负载Ni（OH）2纳米片，结合低温煅烧和硫化处理，得到NiS纳米片包覆氮/硫共掺杂碳纳米纤维（NiS/NSCNF）复合材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪对复合材料的形貌和结构进行表征，并通过循环伏安法、恒电流充放电和交流阻抗等对复合材料的电化学性能进行测试。结果表明：以6 mol/L KOH为电解液，电流密度1A/g条件下NiS/NSCNF复合材料比电容为826F/g，电流密度为10 A/g时比电容保持率为85.8%，连续充放电循环6000次后，比电容仍保持初始值的 92.6%，展现了优异的循环稳定性。以NiS/NSCNF为正极，活性炭（AC）为负极组装的非对称超级电容器（记作NiS/NSCNF//AC），在功率密度800W/kg条件下，能量密度高达118Wh/kg，经过6000次恒流充放电循环后，比电容保持率高达94.1%。

关键词：静电纺丝碳纳米纤维过渡金属硫化物氮/硫共掺杂超级电容器

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GO-QAS/棉复合纱线的构建及其性能

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现代纺织技术 2023年第2期31卷 139-145页

作者：齐庆欢廖焕如张庆师晓含周玉嫚中原工学院纺织服装产业研究院郑州450007

针对现有抗菌纺织品加工方法存在问题,利用静电纺喷技术,将接枝有机硅季铵盐的氧化石墨烯(GO-QAS)均匀喷射在棉网表面,经后序集聚加捻,构建GO-QAS/棉复合纱线。结果表明:当纺丝电压为35 kV、棉网厚度为3 mm、GO-QAS质量浓度为4 mg/mL时,... 详细信息

针对现有抗菌纺织品加工方法存在问题,利用静电纺喷技术,将接枝有机硅季铵盐的氧化石墨烯(GO-QAS)均匀喷射在棉网表面,经后序集聚加捻,构建GO-QAS/棉复合纱线。结果表明:当纺丝电压为35 kV、棉网厚度为3 mm、GO-QAS质量浓度为4 mg/mL时,GO-QAS在静电力作用下能够稳定喷射在棉网表面,同时GO-QAS包裹卷绕在棉纤维表面;进一步集聚加捻获得的GO-QAS/棉复合纱线也显示了优异的力学性能,并对大肠杆菌和金黄葡萄球菌具有大于99.99%的抗菌性。基于静电纺喷工艺路线,通过对氧化石墨烯不同的功能改性,还可制备多重功能因子组合的复合纱线,从而实现纱线的多功能改性。

关键词：功能纱线静电纺喷氧化石墨烯有机硅季铵盐复合纱线抗菌

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ZIF-67衍生的CoP-NS/NCNF自支撑电极的制备及其电催化析氢性能研究

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化工新型材料 2025年

作者：叶仪鹏徐洋洋董梦娇熊加斌魏烨李秉芯中原工学院纺织服装产业研究院中原工学院材料与化工学院中原工学院国际教育学院

本文采用静电纺丝技术和溶剂热反应法，在静电纺聚丙烯腈纳米纤维上原位生长Co（OH）2纳米片，采用固态熔融法将Co（OH）2纳米片转化为ZIF-67纳米片，最后通过低温磷化法，得到ZIF-67衍生的CoP纳米片包覆氮掺杂碳纳米纤维（NCNF）自支... 详细信息

本文采用静电纺丝技术和溶剂热反应法，在静电纺聚丙烯腈纳米纤维上原位生长Co（OH）2纳米片，采用固态熔融法将Co（OH）2纳米片转化为ZIF-67纳米片，最后通过低温磷化法，得到ZIF-67衍生的CoP纳米片包覆氮掺杂碳纳米纤维（NCNF）自支撑电极（记作CoP-NS/NCNF）。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪和X射线光电子能谱仪对自支撑电极进行表征与分析，并进行电催化析氢性能测试。结果表明：基于ZIF-67衍生的碳骨架和CoP以及纳米片阵列结构，制备的CoP-NS/NCNF自支撑电极作为催化剂时表现出优异的析氢反应催化性能。在1 mol/L KOH溶液中，电流密度达到10 mA/cm2时过电位仅为103 mV，塔菲尔斜率为86 mV/dec，明显优于Co（OH）2衍生的磷化钴包覆碳纳米纤维（CoP/NCNF）自支撑电极（过电位为146mV，塔菲尔斜率为95mV/dec）。此外，经过12 h计时电流和1000次循环测试后，CoP-NS/NCNF电流密度、线性扫描伏安曲线和形貌均未发生明显变化，表现出良好的循环稳定性和耐久性。

关键词：静电纺纳米纤维 ZIF-67 磷化钴纳米片析氢反应

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Co_(9)S_(8)纳米片包覆静电纺碳纳米纤维复合材料用于超级电容器研究

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化工新型材料 2024年第11期52卷 97-104页

作者：李净珊徐洋洋马玉晗董梦娇李秉芯陈昊天中原工学院纺织服装产业研究院郑州450007 中原工学院国际教育学院郑州450007

利用静电纺丝法制备含均苯三甲酸的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,结合水热法和高温焙烧法,在碳纳米纤维上制备了具有纳米片阵列的硫化钴/碳纳米纤维(Co_(9)S_(8)/CNFs)复合材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪和电... 详细信息

利用静电纺丝法制备含均苯三甲酸的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,结合水热法和高温焙烧法,在碳纳米纤维上制备了具有纳米片阵列的硫化钴/碳纳米纤维(Co_(9)S_(8)/CNFs)复合材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪和电化学测试等手段,对Co_(9)S_(8)/CNFs复合材料的形貌、结构、组成和电化学性能进行表征。结果表明:PAN纳米纤维中的均苯三甲酸不仅为纳米片阵列的有序生长提供更多的结合位点,避免了纳米片的团聚和堆积,同时有利于纳米片阵列的形成和结构稳定性,防止其在高温碳化过程中的结构坍塌;不含均苯三甲酸的纤维上的纳米片易团聚成花,高温焙烧后结构坍塌。硫化钴的高赝电容、碳纳米纤维的高导电性和独特的纳米片阵列结构,使Co_(9)S_(8)/CNFs复合材料具有良好的电化学性能。Co_(9)S_(8)/CNFs作为电极材料在电流密度1A/g条件下的比电容为481.6F/g,大于不含均苯三甲酸的电极材料(277.5F/g),在电流密度10A/g条件下连续充放电循环5000次,比电容保留率为97.3%。以Co_(9)S_(8)/CNFs为正极,活性炭(AC)为负极组装的非对称超级电容器Co_(9)S_(8)/CNFs//AC在电流密度1A/g条件下比电容为108.9F/g,功率密度为756.8W/kg,能量密度可达34.1Wh/kg。

关键词：静电纺丝碳纳米纤维硫化钴纳米片超级电容器

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