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PAN掺杂螺吡喃纳米纤维膜的制备及其润湿性研究PAN掺杂螺吡喃纳米纤维膜的制备及其润湿性研究摘要：本研究旨在制备PAN掺杂螺吡喃纳米纤维膜，并研究其润湿性能。通过静电纺丝技术制备了PAN纳米纤维膜，然后利用相对湿度对薄膜进行热处理，使其表面发生改性。通过接触角测试和表面自由能计算，研究了膜的润湿性质。结果表明，PAN掺杂螺吡喃纳米纤维膜具有优异的润湿性能和表面改性效果。关键词：PAN；螺吡喃；纳米纤维膜；润湿性1.引言纳米纤维膜具有高比表面积、优异的机械性能和独特的孔隙结构，因而在许多领域具有广泛的应用前景，如过滤、分离、催化等。其中，PAN（聚丙烯腈）是一种常用的纳米纤维膜材料，但其亲水性较差。为了提高PAN纳米纤维膜的润湿性能，可以通过掺杂其他化合物来改善其润湿性能。螺吡喃是一种常用的改性剂，具有优良的润湿性能。因此，本研究旨在探究通过掺杂螺吡喃改善PAN纳米纤维膜的润湿性能。2.实验方法2.1材料准备PAN和螺吡喃均购买自化学试剂商。其他辅助试剂纯度均达到工业级标准。2.2纳米纤维膜制备采用静电纺丝技术制备PAN纳米纤维膜。具体操作方法可参考文献[1]。2.3表面改性将制备的PAN纳米纤维膜置于不同相对湿度的环境中进行热处理，温度设定为XXX℃。热处理时间为XXX小时。然后将膜样品取出，进行接触角测试和表面自由能计算。2.4接触角测试使用接触角计测量纳米纤维膜的接触角。测试液体使用不同表面张力的环氧乙烷和去离子水。每个样品进行三次测试并取平均值。3.结果与讨论3.1纳米纤维膜形貌观察经静电纺丝制备的PAN纳米纤维膜形貌观察见图1。可以看出纤维间距较小，且呈现出较好的聚集性。（插入图1：PAN纳米纤维膜形貌观察）3.2热处理对润湿性能的影响图2展示了PAN纳米纤维膜在不同相对湿度条件下的接触角测试结果。可以看出，随着相对湿度的增加，接触角逐渐减小。这表明，纳米纤维膜表面润湿性随着相对湿度的增加而提高。（插入图2：PAN纳米纤维膜在不同相对湿度下的接触角测试结果）3.3表面自由能计算通过接触角测试的结果，计算了PAN纳米纤维膜的表面自由能。表面自由能可通过Young-Laplace方程计算得到。结果表明，经过螺吡喃掺杂后，PAN纳米纤维膜的表面自由能有所提高。4.结论本研究通过静电纺丝技术制备了PAN纳米纤维膜，并通过热处理和掺杂螺吡喃改善了其润湿性能。接触角测试和表面自由能计算结果表明，PAN掺杂螺吡喃纳米纤维膜具有较好的润湿性能和表面改性效果。这为PAN纳米纤维膜的应用提供了一定的理论和实验基础。致谢：感谢国家自然科学基金（项目号XXXXXX）对本研究

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