安徽農業大學李中波&中國科學院固體物理研究所黃竹林：溶液混溶性對同軸電紡醋酸纖維素奈米纖維形態的影響
DOI: 10.3390/polym13244419
同軸靜電紡絲技術極大地擴充套件了製備核殼聚合物奈米纖維的普遍性。然而，溶液的混溶性對同軸電紡產物形態的影響尚不清楚。在此，研究者採用溶液混溶性高但靜電紡絲效能明顯不同的醋酸纖維素（CA）溶液探究了溶液混溶性對同軸靜電紡絲過程的影響。結構表徵顯示同軸電紡產物由具有和不具有核殼結構的奈米纖維組成，這表明在同軸靜電紡絲過程中發生了部分溶液混合，而不是完全不混合或完全混合。重要的是，溶液混溶性對產物形態也有著顯著影響。特別是，在電噴霧CA/二甲基乙醯胺（DMAc）核層溶液和電紡絲CA/丙酮-DMAc（2/1，v/v）殼層溶液的同軸靜電紡絲過程中，隨著核殼流量比的增加，實現了從奈米纖維向微粒的轉變。結果表明，溶液混溶性不僅對核殼結構的形成存在顯著影響，而且對產物形態也有著重要影響。本工作為深入理解同軸靜電紡絲過程提供了新的見解。
圖1.（a-c）（a）CA-D溶液的單噴嘴電噴霧，（b）CA-AD21溶液的單噴嘴電紡絲，（c）CA-D核層溶液和CA-AD21殼層溶液的同軸靜電紡絲示意圖；（d，e）用於同軸靜電紡絲實驗的同軸雙通道噴絲頭的照片。（d，e）中的比例尺分別為1cm和0.5mm。
圖2.（a）CA-D溶液、（b）CA-A溶液以及具有（c）2/1、（d）1/2、（e）1/4和（f）1/8不同丙酮/DMAc比例的（d-f）CA-AD溶液經單噴嘴電噴霧或電紡絲製備的產物的SEM影象。
圖3.（a-c）當核殼流量比為（a）1:6，（b）1:1.5和（c）1:1時CA-D核層溶液和CA-AD21殼層溶液經同軸靜電紡絲形成的複合泰勒錐影象；（d-i）當核殼流量比為（d）1:6，（e）1:4.5，（f）1:3，（g）1:1.5，（h）1:1和（i）1:0.2時所製備的奈米纖維的SEM影象。
圖4.（a-c）（a，b）完整同軸電紡奈米纖維和（c）帶有破損殼層的同軸電紡奈米纖維的TEM影象；（d-f）同軸電紡奈米纖維（d，e）斷裂表面和（f）表面SEM影象；（g-i）Ag-NPs負載同軸電紡奈米纖維的TEM影象，分別顯示了Ag-NPs在（g）中心區域、（h）整個奈米纖維和（i）邊緣區域的分佈。
圖5.核殼流量比為1:4.5的同軸電紡奈米纖維的熒光顯微鏡影象。（a）殼層；（b）核層；（c）核層和殼層的合成影象。插圖是（c）中選定區域的放大影象，顯示了珠子的核殼結構。核和殼溶液分別用熒光素（綠色）和羅丹明（紅色）染色。黃色由綠色和紅色混合而成。
圖6.（a）PLGA-D溶液單噴嘴電噴霧的SEM影象；（b-d）當核殼流量比為（b）1:3、（c）1:1.5和（d）1:1時PLGA-D核層溶液和CA-AD21殼層溶液同軸靜電紡絲的SEM影象。
圖7.（a-d）當核殼流量比為（a）1:3、（b）1:1.5、（c）1.5:1和（d）3:1時CA-A核層溶液和CA-D殼層溶液同軸靜電紡絲製備的奈米纖維的SEM影象。（e，f）對應於（c，d）的放大SEM影象，顯示出核殼結構。
