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第1章 绪论 1

1.1 纳米科学技术与纳米材料 1

1.1.1 纳米科学与技术 1

1.1.2 纳米材料 1

1.1.3 一维纳米材料 2

1.1.4 纳米纤维 2

1.2 静电纺丝技术 3

1.2.1 静电纺丝过程 4

1.2.2 静电纺丝技术发展 4

1.2.3 静电纺丝技术现状与展望 5

参考文献 7

第2章 静电纺丝技术 8

2.1 静电纺丝的起源与发展 8

2.1.1 静电纺丝的起源 8

2.1.2 静电纺丝的发展 9

2.2 静电纺丝基本理论 20

2.2.1 射流形成的临界条件 20

2.2.2 射流的形成模式 23

2.2.3 射流的运动 26

2.3 静电纺丝过程参数 31

2.3.1 聚合物溶液性质 31

2.3.2 静电纺丝加工参数 50

2.3.3 环境参数 59

参考文献 64

第3章 静电纺纤维种类 75

3.1 有机纳米纤维 75

3.1.1 单组分有机纤维 75

3.1.2 多组分有机纤维 81

3.2 无机／有机复合纳米纤维 84

3.2.1 氧化物／聚合物复合纳米纤维 86

3.2.2 金属硫化物／聚合物复合纳米纤维 88

3.2.3 金属／聚合物复合纳米纤维 89

3.2.4 碳材料／聚合物复合纳米纤维 91

3.2.5 盐／聚合物复合纳米纤维 92

3.3 无机纳米纤维 93

3.3.1 氧化物纳米纤维 94

3.3.2 碳纳米纤维 95

3.3.3 金属纳米纤维 96

3.3.4 碳化物、氮化物纳米纤维 97

3.4 展望 98

参考文献 99

第4章 静电纺纤维结构 108

4.1 纤维集合体结构 108

4.1.1 无规取向排列纤维 108

4.1.2 取向排列纤维 109

4.1.3 图案化纤维 119

4.1.4 纳米蛛网（Nano-nets） 121

4.2 单根纤维形态结构 123

4.2.1 带状结构纤维 123

4.2.2 螺旋结构纤维 125

4.2.3 多孔结构纤维 128

4.2.4 项链结构纤维 132

4.2.5 核—壳和中空结构纤维 134

4.2.6 树突结构纤维 140

4.3 展望 141

参考文献 142

第5章 静电纺纤维测试技术 149

5.1 形貌测试技术 149

5.1.1 扫描电子显微镜（SEM） 149

5.1.2 透射电子显微镜（TEM） 150

5.1.3 原子力学显微镜（AFM） 152

5.1.4 荧光显微镜 153

5.2 纤维结构测试技术 155

5.2.1 BET氮吸附法测量比表面积及孔径分布 155

5.2.2 X射线衍射（XRD）分析 157

5.3 组成测试技术 161

5.3.1 红外光谱 161

5.3.2 拉曼光谱 164

5.3.3 X射线光电子能谱（XPS） 165

5.3.4 飞行时间—二次离子质谱（TOF-SIMS） 167

5.3.5 X射线能量色散光谱 169

5.4 热学测试技术 169

5.4.1 热重分析（TG）技术 170

5.4.2 差热分析（DTA）技术 170

5.4.3 差示扫描量热（DSC）技术 172

5.4.4 动态热机械分析（DMA）技术 172

5.5 力学测试技术 172

5.6 电学测试技术 173

5.6.1 电导率和电阻率测试 174

5.6.2 介电常数和介电损耗测试 174

5.7 磁学测试技术 174

参考文献 175

第6章 静电纺纤维表面修饰技术 179

6.1 层层自组装（LBL）修饰技术 179

6.2 等离子体修饰技术 180

6.3 溶胶—凝胶修饰技术 183

6.4 溅射镀膜修饰技术 184

6.5 液相沉积（LPD）修饰技术 186

6.6 化学气相沉积（CVD）表面修饰技术 186

6.6.1 化学气相沉积的基本原 187

6.6.2 化学气相沉积在静电纺纤维表面修饰中的应用 187

6.7 表面接枝修饰技术 188

6.7.1 表面接枝修饰技术原 189

6.7.2 表面接枝修饰技术在静电纺纤维中的应用 189

6.8 表面化学修饰技术 190

6.8.1 表面化学固化技术 190

6.8.2 湿化学处理表面修饰技术 192

6.9 原位聚合表面修饰技术 193

6.10 点击化学表面修饰技术 195

6.11 偶联剂表面修饰技术 197

参考文献 199

第7章 静电纺纤维在生物和医学领域的应用 205

7.1 药物控释 205

7.1.1 静电纺纤维载药的工艺 205

7.1.2 控释药物的种类 208

7.2 创伤修复 211

7.3 组织工程 212

7.3.1 血管 213

7.3.2 神经 216

7.3.3 心脏 219

7.3.4 骨 221

7.3.5 关节软骨 223

7.3.6 皮肤 224

7.3.7 其他 225

7.4 酶固定 225

参考文献 226

第8章 静电纺纤维在过滤及个体防护领域的应用 238

8.1 在气体过滤领域的应用 238

8.1.1 工业粉尘过滤 239

8.1.2 室内空气过滤 239

8.1.3 机车空气过滤 241

8.2 在液体过滤领域的应用 242

8.2.1 饮用水过滤 243

8.2.2 污水处理 245

8.2.3 食品工业中的过滤 248

8.2.4 蛋白质的分离与纯化 248

8.3 在个体防护领域的应用 249

8.3.1 防护服 249

8.3.2 口罩 252

参考文献 254

第9章 静电纺纤维在传感器领域的应用 258

9.1 振频传感器 260

9.1.1 表面声波传感器 261

9.1.2 石英晶体微天平传感器 261

9.2 电阻传感器 268

9.2.1 半导体氧化物纳米纤维电阻传感器 268

9.2.2 导电聚合物纳米纤维电阻传感器 270

9.3 光电传感器 272

9.4 光学传感器 273

9.4.1 荧光淬灭光学传感器 273

9.4.2 傅里叶转换红外光谱传感器 274

9.5 安培传感器 275

参考文献 278

第10章 静电纺纤维在自清洁和催化载体领域的应用 283

10.1 自清洁材料 283

10.1.1 自然界中的自清洁现象 283

10.1.2 静电纺自清洁材料 284

10.2 催化载体材料 290

10.2.1 光催化剂载体 291

10.2.2 电极催化剂载体 292

10.2.3 酶催化剂载体 293

10.2.4 贵金属催化剂载体 295

10.2.5 其他催化剂载体 297

参考文献 299

第11章 静电纺纤维在能源与光电磁领域的应用 302

11.1 在染料敏化太阳能电池（DSSC）领域的应用 302

11.1.1 纳米纤维染料敏化太阳能电池光阳极材料 303

11.1.2 纳米纤维染料敏化太阳能电池电解质材料 307

11.2 在传统电池领域的应用 309

11.2.1 电池隔离膜 309

11.2.2 电极材料 319

11.3 在纳米发光材料领域的应用 323

11.3.1 氧化物半导体发光材料 326

11.3.2 硫化物半导体发光材料 328

11.3.3 稀土元素掺杂发光材料 330

11.3.4 有机物发光材料 335

11.4 在磁性材料领域的应用 337

11.4.1 铁氧体纳米纤维磁性材料 338

11.4.2 金属纳米纤维磁性材料 339

11.4.3 无机／聚合物复合纳米纤维磁性材料 340

参考文献 343

第12章 静电纺纤维在其他领域的应用 352

12.1 在复合增强领域的应用 352

12.1.1 复合增强力学性能 352

12.1.2 复合增强热学性能 361

12.2 在食品工程领域的应用 368

12.2.1 在食品包装中的应用 368

12.2.2 在功能食品中的应用 368

12.2.3 在食品安全中的应用 369

12.3 在化妆品中的应用 369

参考文献 370

第13章 静电纺纤维的批量化制造 378

13.1 静电纺纤维批量化制造的基础研究 378

13.1.1 单喷头多射流法 378

13.1.2 多喷头多射流法 380

13.1.3 无喷头多射流法 384

13.2 静电纺纤维批量化制造设备的现状 390

参考文献 392