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一文介紹用于光熱吸收的電紡聚己內酯(PCL)納米纖維膜

發布時間：2021-07-27 作者：axc 分享到：

西安齊岳生物供應各種生物可降解共聚物材料PLA聚乳酸納米纖維膜、PCL聚己內酯電紡纖維膜、PLGA聚乳酸-羥基乙酸共聚物電紡纖維膜、PVA聚乙烯醇纖維膜等等產品

我們運用靜電紡絲的方法，制備了一種基于聚己內酯（PCL），結合碳納米管（CNTs）或碳納米顆粒（CNPs）的納米纖維薄膜，在350 nm至2500 nm波段的吸收率分別高達0.94和0.93，并研究了其在水蒸發上的應用，如圖1所示，從左至右依次為純PCL薄膜，PCL/CNTs和PCL/CNPs復合薄膜的掃描電鏡圖像，使用靜電紡絲的方法，可以制備納米級別直徑的纖維。另外，當摻入CNTs或CNPs時，纖維的平均直徑相較純PCL纖維有所增大，并且表面更加粗糙。

圖1. 從左至右依次為純PCL薄膜，PCL/CNTs和PCL/CNPs復合薄膜的掃描電鏡圖像。**行是各自在更大放大倍數下的圖像。

我們研究了不同摻入比例的CNPs和CNTs對薄膜在350 nm至2500 nm吸收率的影響。相比純PCL薄膜的吸收率 (0.04)，摻入碳納米材料后，復合薄膜的吸收率得到了**的提升。當CNPs（或CNTs）與PCL顆粒的質量比為8%（或5%）時，復合薄膜的吸收率可分別高達0.93和0.94。從可見光至近紅外波段的高吸收率充分說明了這種結合高分子聚合物和碳材料的復合薄膜是一種**的太陽能吸收器。

作為光熱轉化的應用之一，利用太陽能界面集熱的方式實現水蒸發充分驗證了PCL復合薄膜出色的吸光能力。圖2(a) 是水蒸發器的實物圖，棉布通過毛細作用將容器中的水向上傳輸，與PCL復合薄膜充分接觸。聚氯乙烯（PVC）具有較低的熱導率，減少了表面的熱量向容器中的水耗散，從而達到了界面集熱的目的，提高了水蒸發的效率。圖2(b) 顯示，在一個太陽下（1 kW m-2)，這種復合薄膜的蒸發速率接近2 kg m-2 h-1，遠高于純水的蒸發速率。綜上所述，這種基于聚己內酯，結合碳納米材料的納米纖維薄膜易于加工，且能**地利用太陽能，是一種出色的太陽能吸收器。