A double-jet electrospinning method was adopted to fabricate In2O3/Co3O4 nanofibers (NFs). The sensitivity of In2O3/Co3O4NFs and In2O3NFs were compared and analyzed, and the morphology, structure, chemical composition, and gas-sensing properties of the samples were comprehensively characterized. The results show that the introduction of Co3O4can improve the response of In2O3/Co3O4to acetone, to 29.52 (In2O3/Co3O4) and 12.34 (In2O3) to 200 ppm acetone at 2000°C, respectively. In addition, the doping of Co3O4was found to reduce the optimum working temperature of pure In2O3 from 275°C to 200°C. The composite of Co3O4and In2O3not only enhances the sensing performance, but also leads to a conversion of p-n conductivity type. The phenomenon of the p-n transition is relevant to operating temperature and proportion of In2O3and Co3O4. While the enhanced acetone sensing properties of In2O3/Co3O4NFs may be attributed to the p-n hetero-junction between n-type In2O3 and p-type Co3O4 crystalline grains, which promotes the electron migration. The synergistic effects between In2O3and Co3O4and the large specific surface area of NFs additionally contribute to the improvements of acetone sensing performance.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The scope of the study involves identifying the optimal means to effectively use the electrospinning technique to obtain pumice-containing nanofibers. Nanofiber containing pumice in a solution was electrospun to obtain smooth, cylindrical, bead-free, and ultrafine nanomaterials. The study also analyzed the molecular [Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)], thermal [differential scanning calorimetry (DSC)], zeta potential, size, polydispersity index [dynamic light scattering (DLS)], and surface [scanning electron microscope (SEM)] parameters of the pumice-containing nanofibers having JP6 (applied voltage: 6 kV) and JP12 (12 kV) properties. While the distance (10 cm), flow rate (0.8 mL/h), and other parameters of the electrospinning process were fixed, two different voltages were applied to obtain the pumice-containing nanofiber. The average diameter of the nanoencapsulated pumice produced at 6 kV was defined as 98.6 nm in gelatin nanomats with 31.8 nm. The average diameter of the nanocapsule pumice produced under a 12 kV voltage was found to be 85.8 nm, and the average diameter of the nanomats (non–nanoencapsulated) was 35.2 nm. The average zeta potential values of the pumice-containing nanofiber were also determined in the nanosize range. The JP6 and JP12 PDI values were determined as 0.165 and 0.566, respectively. Peaks characteristic of pumices as defined in the literature were observed in the FTIR results, while DSC analysis results revealed strong endo- and exothermic peaks. As a result of this study, it has been proved that pumice can be reduced to nanosize with the electrospinning technique and it is nanoencapsulated in nanofiber. When the obtained pumice-containing nanofiber was examined, it was determined that the surface area of the nanofiber was large and resistant to thermal heat.
In this study, bioactive fibres were produced using polyvinyl alcohol (PVA), gelatin, polyvinyl pyrrolidone (PVP) as a polymer matrix, and different amounts of folic acid (FA) as a vitamin using the electrospinning technique. Loading of the folic acid in the polymers was determined by Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared Spectroscopy (ATR-FTIR); morphologies and average diameters were analysed by Scanning Electron Microscopy (SEM), and Thermal Gravimetric Analysis (TGA) was applied to determine thermal behaviours. The FTIR spectra and TGA thermograms showed the successful incorporation of folic acid into the fibres. SEM images showed that various smooth and heterogenous electrospun fibres were produced with average diameters ranging from 125 to 980 nm. An in-vitro study was carried out using dissolved FA in an artificial sweat solution (acidic media, pH 5.44), and UV-Vis analysis of electrospun fibres was made. The in vitro release study showed that the FA loaded nanofibres had initial vitamin burst release behaviour. The maximum vitamin release percentage of the PVA/FA, gelatin/FA, and PVP/FA fibres was obtained as 86.88%, 80.2%, and 76.66%, respectively. From these results, we can state that FA-loaded fibres can be potential candidates for transdermal patches and topical applications.
PL
Wyprodukowano elektroprzędzione bioaktywne włókna, do których wytworzenia użyto polialkoholu winylowego (PVA), żelatyny, poliwinylopirolidonu (PVP) jako matrycy polimerowej oraz różnych ilości kwasu foliowego (FA) jako witaminy. Obecność kwasu foliowegow w polimerach określono metodą spektroskopii w podczerwieni z osłabionym całkowitym odbiciem i transformacją Fouriera (ATR-FTIR); morfologię i średnie średnice analizowano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), a do określenia zachowań termicznych zastosowano analizę termograwimetryczną (TGA). Widma FTIR i termogramy TGA wykazały udane włączenie kwasu foliowego do włókien. Obrazy SEM pokazały, że wytworzono gładkie i heterogeniczne włókna elektroprzędzone o średnich średnicach w zakresie od 125 do 980 nm. Przeprowadzono badanie in vitro z użyciem rozpuszczonego FA w roztworze sztucznego potu (środowisko kwaśne, pH 5,44) oraz wykonano analizę UV-Vis włókien elektroprzędzonych. Badanie uwalniania in vitro wykazało, że nanowłókna obciążone FA wykazywały początkowo gwałtowne uwalnianie witamin. Maksymalny procent uwalniania witamin z włókien PVA/FA, żelatyna/FA i PVP/FA wyniósł odpowiednio 86,88%, 80,2% i 76,66%. Na podstawie tych wyników stwierdzono, że włókna obciążone FA mogą być potencjalnymi kandydatami do stosowania plastrów przezskórnych i zastosowań miejscowych.
The graphene-like two dimensional (2D) inorganic materials have been been shown great interest for a variety of applications. In this work, polymer composite nanofibres containing molybdenum disulfide (MoS2) nanosheets were obtained by electrospinning. The MoS2 nanosheets were well dispersed inside the fibres, and the nanofibres maintained the fibre morphology well with the MoS2 nanosheets embedded. The incorporation of MoS2 nanosheets changes polymer nanofibre morphology from round to ribbon-like. Moreover, through thermogravimetric (TG) analysis and dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) measurements, it was found that the MoS2 nanosheets as an additive material led to an increase in thermal stability and in the storage modulus. This work comprises an extensive approach to producing a novel 2D inorganic-organic composite structure, which should be applicable for membrane engineering with enhanced thermal and mechanical stability.
PL
Dwuwymiarowe nieorganiczne materiały podobne do grafenu wywołały liczne zainteresowanie w różnych zastosowaniach. W pracy otrzymano metodą elektroprzędzenia kompozytowe nanowłókna polimerowe zawierające disiarczek molibdenu (MoS2). Nanoskładniki MoS2 były dobrze rozproszone we włóknach, a ich morfologia była na zadowalającym poziomie. Włączenie nanoskładników MoS2 zmienia nanowłókna polimerowe z morfologii okrągłej na wstążkową. Co więcej, dzięki analizie termograwimetrycznej (TG) i pomiarom dynamicznej mechanicznej analizy termicznej (DMTA) stwierdzono, że dodatek MoS2 może zapewnić wzrost stabilności termicznej i zwiększyć moduł przechowywania. Praca prezentuje rozszerzone podejście do produkcji nowej dwuwymiarowo nieorganiczno-organicznej struktury kompozytowej, która może mieć zastosowanie w wytwarzaniu membran o podwyższonej stabilności termicznej i mechanicznej.
Nonwoven fibrous mats were produced in the process of solution electrospinning. Polymeric fibres generated in this process consist of poly(L-lactic) acid (PLLA), biodegradable and biocompatible polymer. Produced fibrous mats were examined by scanning electron microscopy and additionally degradation rate of fibrous material was investigated. Obtained fibres exhibit porous surface and fibre diameter varied from 200 nm to 1,2 ım, depending on the process parameters. Low degradation rate of scaffold material was designed for long-term scaffold usage. The influence of solvent type and solution concentration as well as the solution flow rate, applied voltage and the setup geometry on the fibres morphology and diameter were examined and presented. The influence of polymer concentration on the solution viscosity was also evaluated. Further, the degradation rate of obtained fibres was investigated, as well as the influence of degradation process on surrounding environment. Materials produced in electrospinning process have potential application as long-term biodegradable scaffold for tissue engineering, especially in bone tissue, vascular tissue or cartilage tissue engineering.
This paper describes the formation of bicomponent nanofibres from poly(vinyl alcohol) (PVA) and modified cationic starch (CS) mixed solutions (PVA/CS mass ratio 3/1) with different total concentrations of solids in water (8, 10 and 12 wt.%) via the electrospinning technique using two types of rotating electrodes (a plain cylindrical electrode and an electrode with tines). The best results were obtained using a PVA/CS solution with a solid concentration of 8 wt.%. The viscosity of 12 wt.% spinning solution was significantly higher compared to that with a concentration of 8 wt.%. These differences in viscosity had a significant influence on the process of electrospinning, as thinner nanofibres were produced from the less viscous solution. In comparison with the cylindrical electrode, the electrode with tines showed a better performance, where the diameter distribution of nanofibres and the electrospinning process were improved. The purpose of the second part of the experiment was to investigate the influence of different amounts of ethanol in the 8 wt.% PVA/CS solution on the electrospinning process and the properties of nanofibres. The results showed that 3 wt.% of ethanol in the spinning solution influenced the diameter of nanofibres in comparison with 9 wt.% of ethanol (the diameter of nanofibres significantly increased in this case).
PL
Artykuł przedstawia formowanie włókien przy zastosowaniu dwóch rodzajów elektrod - cylindrycznej i żłobkowanej. Najlepsze wyniki uzyskano przy przędzeniu włókien z roztworu 8 wt.%. Różnice w lepkości spowodowane stężeniem odgrywają znaczną rolę przy produkcji nanowłókien, przy czym cieńsze naowłókna otrzymywane są z roztworów o mniejszej lepkości. Stwierdzono, że proces przebiega lepiej i uzyskuje się korzystniejszy rozkład średnic przy zastosowaniu elektrody żłobkowanej. Druga część badań polegała na ocenie wpływu zawartości etanolu na przebieg procesu i właściwości uzyskiwanych włókien. Stwierdzono znaczny wzrost średnicy nanowłókien przy stosowaniu 9 wt% zawartości etanolu w roztworze przędzalniczym w stosunku do roztworu 3 wt.%.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this study nanofibres from poly(vinyl alcohol) (PVA) polymers solutions were collected on different types of support material by the electrospinning method (NanospiderTM). During the electrospinning process, the following three different grounded electrodes were used: I - a ylindrical electrode II - a wire grounded electrode, III - a wire grounded electrode, whose distance to the support material was 40 mm. The aim of this research was to investigate the influence of the type of grounded electrode on electrospun PVA nanofibres collected on different support materials and their structure. During the experiments, it was noted that the type of grounded electrode has an influence on a electrospun mat with a PVA nanofibre structure. The diameter of electrospun PVA nanofibres does not depend significantly on the type of grounded electrode and nature of the support material, although it is possible to notice the tendency that it is possible to form a bigger amount of thinner nanofibres using type I grounded electrode.
PL
Włókna elektroprzędzione z PVA osadzane były na podkładach o różnej strukturze z różnych materiałów. Jednocześnie stosowano trzy rodzaje uziemionych elektrod: elektrodę cylindryczną i dwa rodzaje elektrod drutowych, jedną umieszczoną bezpośrednio a drugą w odległości 40 mm od materiału podkładu. Celem badań było określenie wpływu rodzaju elektrody oraz rodzaju podkładu. Stwierdzono, że średnica otrzymywanych nanowłókien w nieznacznym stopniu zależy od stosowanych warunków przędzenia natomiast wpływają one w istotny sposób na strukturę tworzonego runa. Stwierdzono również istnienie tendencji, że przy stosowaniu elektrody cylindrycznej uzyskuje się większą ilość cienkich włókien.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper nanofibres were formed from PVA solution with potato starch and a small amount of ethanol. Due to the previous study, it was determined that with the addition of ethanol (30 wt.%) in the solution, it is possible to form bicomponent PVA/cationic starch (75/25 wt.%) nanofibres. Preparation of a procedure using cationic starch was quite difficult, and therefore a high quantity of ethanol was also not desirable. In this study the influence of simple potato starch (which is used in the food industry) and a low quantity of ethanol on the formation of nanofibres was analysed. The results showed that with a 5 wt.% amount of potato starch it is impossible to form nanofibres by the electrospinning process. However, when a 5 wt.% amount of ethanol is added to the PVA solution, it was possible to form nonwoven material from nanofibres. It was confirmed that even a small amount of ethanol has a significant positive influence on the electrospinning process but not a positive influence on the nanofibres and web structure.
PL
Formowano nanowłókna z roztworu polialkoholu winylowego (PVA) z dodatkiem skrobi ziemniaczanej i małej ilości etanolu. Na podstawie wcześniejszych badań było wiadomo, że po dodaniu etanolu (30 wt.%) do roztworu jest możliwe formowanie nanowłókien dwuskładnikowych PVA/skrobia kationowa (75/25 wt.%). Opracowanie procedury używania skrobi kationowej było dość trudne, stwierdzono również że dla wytworzenia włókien niepożądana jest większa ilość etanolu. W pracy badano wpływ zwykłej skrobi ziemniaczanej, używanej w przemyśle spożywczym, oraz małej ilości etanolu na formowanie nanowłókien. Wyniki pokazują, że przy 5 wt.% skrobi ziemniaczanej formowanie nanowłókien metodą elektroprzędzenia jest niemożliwe. Jednakże jeśli zostanie dodane 5 wt.% etanolu do roztworu PVA staje się możliwe wytworzenie włókniny z tych nanowłókien. Potwierdzono, że nawet niewielka ilość etanolu ma znaczący pozytywny wpływ na proces elektroprzędzenia, ale nie wpływa pozytywnie na nanawłókna i strukturę wyrobu.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this study nanofibres from poly(vinyl alcohol) (PVA) and thermoplastic polyurethane (TPU) polymers solutions were manufactured using the electrospinning method (NanospiderTM). During the electrospinning process, three different bottom rotating electrodes were used (spinning head):a plain cylindrical electrode and two different electrodes with tines. During the experiments, mats were manufactured from PVA nanofibres using all three types of electrodes. The structure of the electrospun PVA mats varied with a change of spin electrode. During the experiments, porous mats from TPU nanofibres were formed only using electrodes with tines (it was not possible to form TPU nanofibres using a plain cylindrical electrode). The shape of the bottom rotating electrodes does not have an influence on the diameter of electrospun PVA or TPU nanofibres.
PL
Badania prowadzono dla włókien z polialkoholu winylu (PVA) i termoplastycznego poliuretanu (TPU). Nanowłókna otrzymywano metodą elektroprzędzenia przy zastosowaniu urządzenia NanospiderTM. W procesie elektroprzędzenia stosowano trzy różne dolne elektrody wirujące: gładką elektrodę cylindryczną i dwie różne elektrody z występami. Struktura runa PVA otrzymanego przez elektroprzędzenie była zróżnicowana wraz ze zmianą elektrody. W badaniach porowate runa z nanowłókien TPU otrzymano jedynie przy zastosowaniu elektrod z występami (otrzymanie runa TPU przy zastosowaniu gładkich elektrod cylindrycznych było niemożliwe). Kształt dolnych elektrod wirujących nie ma wpływu na średnicę nanowłókien PVA ani TPU otrzymanych przez elektroprzędzenie.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this study nanofibres were manufactured from bicomponent PVA/cationic starch (CS) polymers solutions using the electrospinning method. The effect of the starch derivative solution preparation procedure and weight ratio of bicomponent polymer solution on the morphology of nanofibres was investigated. Three types of polymer solutions were prepared: PVA/CS and PVA/homogenizated (hCS), both in water, and PVA/hCS in a mixture of ethanol/water. It was found that the homogenisation procedure for CS improves the spinability of the bicomponent solution. The use of ethanol in the solution allows to form nanofibres, even from one consisting of 25% hCS. It was estimated that a solution composition of PVA/hCS (85/15w/w) in a mixture of ethanol/water is optimal to produce nanofibers by electrospinning. Analysing the morphology of webs formed, it was estimated that more stick nanofibres were formed from the PVA/hCS solution than from the PVA/CS one. The use of a ethanol/water mixture in PVA/hCS causes the formation of thicker nanofibres.
PL
Przedstawiono wyniki badań oceny aktywności przeciwdrobnoustrojowej (APD) bioaktywnych pneumotermicznych włóknin filtracyjnych (WPTF) stosowanych do produkcji półmasek ochronnych. W badaniach stosowano włókniny PP zawierające w swoim składzie związek biologicznie aktywny jony Ag/AgCl na różnych nośnikach: ZnO, TiO, BaSO4. Zbadano wpływ różnych nośników oraz ładunku elektrycznego na APD włóknin wobec czterech gatunków bakterii i grzybów. WPTF z dodatkiem Ag/AgCl na nośnikach charakteryzowały się wysoką APD wobec bakterii E. coli, S. aureus oraz grzybów C. albicans, A. niger. Stwierdzono, iż APD Ag/AgCl zależy w dużym stopniu od nośnika substancji aktywnej. Zastosowanie jednocześnie dwóch rodzajów nośników TiO oraz ZnO jak również TiO2 oraz BaSO4 znacznie podwyższyło APD włóknin, w porównaniu z włókninami, w których stosowany był jeden nośnik. Stwierdzono również wyższą APD przy obecności ładunku elektrostatycznego na włóknach. Badania mikroskopowe wykazały prawidłowe rozmieszczenie substancji aktywnej na powierzchni oraz tuż pod powierzchnią włókien, a badania filtracji aerozolu mgły olejowej potwierdziły, iż obecność biocydu nie zmienia właściwości filtracyjnych włókniny. Wykazano skuteczność bójczą zarówno wobec bakterii jak i grzybów po 8 godzinach kontaktu z włókniną. Wysokie efekty APD uzyskano po 24 godzinach, co wskazuje iż mechanizm działania srebra na komórki drobnoustrojów jest długotrwały.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Nanofibres are easily produced from polymer solutions of polyvinyl alcohol using the electrospinning method. Nanofibres combined with nonwoven PP material (polypropylene) have potential uses in a wide range of filtration applications. The high surface area of a high porous structure makes nanofibres ideally suited for many filtering submicron particles from gas. The main aim of this article is to determine which organic compounds can be eliminated from gas using a nonwoven PP material filter covered by a PVA nanofibre membrane. In this study PVA solutions were prepared with 8% PVA. A nanofibre web was manufactured using the electrospinning method on a NS LAB NanospiderTM laboratory machine. Specimens of filtered gas were obtained with a device which was made especially for this research. An IR spectrum of the filtered gas and filters was written. The research showed that a nonwoven PP material filter covered by a PVA nanofibre membrane is suitable to eliminate organic polar compounds, ethers and compounds containing carbonyl groups from gas.
PL
Nanowłókna można łatwo produkować poprzez elektroprzędzenie z roztworów polialkoholu winylowego. Takie nanowłókna w połączeniu z polipropylenową włókniną mogą stanowić cenny materiał filtracyjny. Struktura charakteryzująca się dużą powierzchnią zewnętrzną i porowatością stanowi idealny materiał dla licznych zastosowań filtracji cząstek submikronowych z gazów. Głównym celem artykułu było stwierdzenie jakie związki organiczne mogą być wyeliminowane poprzez filtrację przez badane struktury. Dla celów badań przygotowano roztwory przędzalnicze z polialkoholu winylowego o 8% stężeniu. Włóknina z nanowłókien formowana była za pomocą laboratoryjnego urządzenia NS LAB Nanospider. Próbki gazu przeznaczonego do filtracji były uzyskiwane w specjalnie zaprojektowanej do tego celu aparaturze. Uzyskiwano widma podczerwieni gazu przed i po filtracji. Przeprowadzone badania wykazały, że materiał filtracyjny w postaci włókniny polipropylenowej z naniesionymi nanowłóknami polialkoholo-winylowymi jest odpowiedni dla filtracji związków polarnych, eterów i związków zawierających grupy karbonylowe.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Alumina borosilicate/polyvinylalcohol (PVA) composite nanofibres were prepared by the sol-gel method and electrospinning technique. Effects of solution viscosity, applied voltage, capillary tip to metal collector distance and calcination temperature were evaluated by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy and thermogravimetric/differential thermal analysis. Results indicate that while the initial fibre diameters can be fine-tuned with the right choice of alkoxide- solvent-polymer system and experimental set-up parameters (voltage and capillary tip to collector distance), the final fibre diameter, crystalline phase and morphology of alumina borosilicate fibres are largely influenced by the calcination temperature.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Nowadays the electrospinning process is being widely investigated due to huge interest in nanotechnology science, but this process still has not been fully explained. So far there has been no general agreement amongst researchers about the influence of the main technological parameter – the influence of voltage applied on the diameter of manufactured nanofibres. In this study nanofibres were manufactured using the electrospinning method for a 12% concentration solution of poly(vinyl alchohol) (PVA) water solution. Two sets of experiments were performed in order to evaluate the influence of the voltage applied on the PVA nanofibre diameters. In the first case nanofibres were collected on a PES substratum, in the second – on a PP substratum. Next, the average nanofibre diameter was calculated from all derivatives of the nanofibres and only from the thinnest nanofibres. It was estimated, that the voltage applied does not have a noticeable influence on the diameter of the manufactured nanofibres. Only the structure consisting of nanofibre mats was influenced by the change in voltage.
PL
Proces przędzenia w polu elektrycznym jest współcześnie intensywnie badany, ze względu na zainteresowanie nanotechnologiami, ale proces ten nie jest całkowicie poznany. Między innymi badacze nie reprezentują wspólnego poglądu w sprawie wpływu napięcia na średnicę otrzymywanych włókien. W naszej pracy produkowaliśmy nanowłókna za pomocą elektro-przędzenia wodnego roztworu alkoholu poliwinylowego o stężeniu 12% za pomocą aparatury bezfilierowej. Przeprowadzano dwie serie eksperymentów dla oceny wpywu napięcia zasilania na średnicę nanowłókien. W pierwszym przypadku nanowłókana były zbierane na podkładzie poliestrowym, w drugim przypadku na polipropylenowym. Następnie obliczano średnie wymiary średnic, biorąc pod uwagę tylko najcieńsze nanowłókna, oraz niezależnie wszystkie formacje pochodne włókien,. Stwierdzone, że napięcie nie ma istotnego wpływu na średnicę produkowanych nanowłókien. Natomiast zmiana napięcia wpływała na strukturę runa odkładanego na danym podkładzie.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.