离子液体水和静电纺丝条件对聚偏氟乙烯纳米纤维晶体结构的影响

　　Polymer：离子液体水的添加和静电纺丝条件对聚偏氟乙烯纳米纤维晶体结构的影响
　　DOI：10。1016j。polymer。2020。122478
　　本文研究了离子液体（ILs）和水的添加以及静电纺丝（ES）条件对聚偏氟乙烯纳米纤维毡晶体结构的影响。研究者使用了可以与极性聚合物形成氢键的1乙基3甲基咪唑双（三氟甲磺酰）亚胺盐（〔EMI〕〔TFSI〕）作为离子液体。与先前报道的PVDF膜形成情况相比，添加很少量的IL（相对于全部溶剂为0。25wt）足以促进PVDF纳米纤维的相形成。另外，添加水显示出相似的相形成效果，但是该影响低于添加IL的影响。至于ES条件，研究者检查了施加电压和旋转收集器速度的影响。这些ES条件改变了纳米纤维垫的外观和可加工性。但是，它们对晶体结构没有太大影响。此外，还研究了其压电性能。压电输出电压随IL浓度的增加而降低，但是通过从纳米纤维毡样品中去除残留的IL可以阻止这种降低。
　　图1。（a）纯PVDF纳米纤维和（b）（i）具有不同IL含量的IL系列的SEM图像。施加电压和旋转收集器速度分别固定为20kV和2000rpm。
　　图2。水系列的SEM图像。施加电压和旋转收集器速度分别固定为20kV和2000rpm。
　　图3。由图1、2和图S2评估的IL系列、水系列和IL清洗系列的纤维直径。
　　图4。（a）IL系列和（b）水系列的DSC热分析图。这两张图中还显示了纯PVDF纳米纤维垫的数据。
　　图5。相对于纺丝溶液中IL和水浓度的两个系列的结晶度（c）变化。
　　图6。（a）IL系列和（b）水系列的XRD数据。这两张图中还显示了纯PVDF纳米纤维垫的数据。
　　图7。（a）IL系列和（b）水系列的FTIR光谱。这两张图中还显示了纯PVDF纳米纤维垫的数据。
　　图8。F（）值相对于纺丝溶液中IL或水浓度的变化。
　　图9。（a）（d）在不同施加电压下纺制的IL1wt和（e）（g）水1wt纳米纤维垫的SEM图像。旋转的收集器速度固定为2000rpm。
　　图10。在不同旋转收集器速度下纺制的IL1wt纳米纤维垫的SEM图像。施加电压固定为20kV。如文中所述，以2000rpm的速度制备相应的水1wt纳米纤维垫，如图2（b）所示。
　　图11。IL1wt和水1wt纳米纤维毡的纤维直径随（a）施加电压和（b）旋转收集器速度的变化。
　　图12。施加电压对IL1wt和水1wt纳米纤维毡样品的（a）c和（b）F（）值的影响。
　　图13。旋转收集器速度对IL1wt纳米纤维毡样品的（a）c和（b）F（）值的影响。
　　图14。通过压缩纳米纤维毡样品产生的输出电压。数据来自图S12、S13和S14。
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