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静电纺纳米纤维材料传感应用存在的问题及展望

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:尽管静电纺纳米纤维材料在传感方面已取得了很大的进展,但仍面临许多挑战。首先,在QCM传感检测方面,虽然目前已将多孔结构、纳米蛛网结构的纤维膜应用于传感器,并显著提高了其检测灵敏度。在纳米纤维气凝胶及水凝胶压力传感方面,目前所制备的压力传感材料均是以SiO2纳米纤维为构筑基元,原料范围还需进一步拓展。

静电纺纳米纤维材料传感应用存在的问题及展望

静电纳米纤维因比表面积大、易于功能化改性等优点在传感器领域具有巨大的应用潜力,本章主要介绍了静电纺纳米纤维在QCM传感、颜色比色传感、压力传感方面的应用研究。首先,通过对QCM电极表面修饰功能化纳米纤维制备了高灵敏QCM传感器;随后,以静电纺纳米纤维膜为模板固定传感显色功能物质制备了可实现裸眼检测的颜色传感器;最后,通过三维网络重构的方法将静电纺纳米纤维制备成了具有胞腔结构的超弹高灵敏气凝胶和水凝胶压力传感器。

尽管静电纺纳米纤维材料在传感方面已取得了很大的进展,但仍面临许多挑战。首先,在QCM传感检测方面,虽然目前已将多孔结构、纳米蛛网结构的纤维膜应用于传感器,并显著提高了其检测灵敏度。但随着人们对生活质量以及传感检测灵敏度要求的不断提高,未来需基于静电纺纳米纤维结构可调性好的优势,开发具有螺旋、中空结构等比表面积高的纳米纤维传感材料以进一步提升QCM的检测灵敏性。在颜色传感方面,目前所制备的静电纺纳米纤维传感比色条热稳定性差、适配的聚合物种类有限。因此,未来的研究重点将是探索新型的、具有高摩尔吸光系数且稳定性好的显色物质,以拓展可用于构建比色传感膜的聚合物纳米纤维材料的种类范围。在纳米纤维气凝胶及水凝胶压力传感方面,目前所制备的压力传感材料均是以SiO2纳米纤维为构筑基元,原料范围还需进一步拓展。此外,SiO2基纳米纤维气凝胶虽然具有优异的压缩回弹性,但是其拉伸、剪切性能仍需进一步优化提升。(www.xing528.com)

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