论文部分内容阅读
本文采用静电纺丝技术分别制备了PVDF/PVP和PVDF/TiO2复合纳米纤维。其中，在制备PVDF/PVP复合纳米纤维过程中，使用了单轴静电纺丝和同轴静电纺丝方法控制纳米纤维的结构，并且使用致孔剂PVP K30和PVP K90使复合纳米纤维形成多孔结构，最后采用碳化的方法改变纳米纤维孔道结构，应用于CO2吸附领域。同时，本文还采用同轴静电纺丝的方法制备了具有核—壳结构的PVDF/TiO2复合纳米纤维，并且对壳层是否使用致孔剂PVP K30控制纤维结构进行电化学性能差异研究。通过热压、清洗、原位生成沉积TiO2纳米颗粒等步骤，进一步控制PVDF/TiO2复合纳米纤维结构，最后将其应用于锂电池隔膜中，并进行电化学性能测试。本文主要使用SEM、TEM、BET、XRD、TGA等多种表征方法研究了PVDF/PVP复合纳米纤维和PVDF/TiO2复合纳米纤维的形貌、孔径分布、比表面积等特征。 研究结果表明，致孔剂可以使纤维形成多孔结构。单轴静电纺丝法和同轴静电纺丝法制备的PVDF/PVP复合纳米纤维经过800℃碳化后，分别得到UN-CNF-C和CO-CNF-C的碳纳米纤维，形成大量微孔和微孔道。其中，CO-CNF-C比表面积高达1084.28m2/g。在温度为0℃和压力为1bar的条件下，CO2的吸附量达到了100.3cm3/g。PVDF/TiO2复合纳米纤维，在80℃下，水热釜沉积TiO272h，得到TiO2/PVDF/TiO2复合纳米纤维。TiO2/PVDF/TiO2作为锂电池隔膜时，放电曲线测试中，在0.1C倍率下，放电容量高达168.9mA g h-1。本文通过控制PVDF纳米纤维的结构，为CO2吸附和锂电池隔膜的研究都提供了科研价值和社会价值。