Maximizing Polyacrylonitrile Nanofiber Piezoelectric Properties through the Optimization of Electrospinning and Post-thermal Treatment Processes

聚丙烯腈 静电纺丝 纳米纤维 极化 聚偏氟乙烯 材料科学 傅里叶变换红外光谱 压电 复合材料 聚合物 聚苯胺纳米纤维 纤维 化学工程 纳米技术 聚苯胺 电介质 铁电性 光电子学 聚合 工程类
作者
Sooyoun Yu,JoAnna Milam-Guerrero,Youyi Tai,Steve Yang,Yun Young Choi,Jin Nam,Nosang V. Myung
出处
期刊:ACS applied polymer materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (1): 635-644 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acsapm.1c01549
摘要

While high-performance piezoelectric polymeric nanofibers such as polyvinylidene fluoride and its derivatives have been extensively studied to various applications, limited works examined other functional piezoelectric organic polymers with different chemical functionalities. In this work, size- and conformation-dependent piezoelectric properties of polyacrylonitrile (PAN) nanofibers were systematically investigated. PAN nanofibers with diameters ranging from 40 to 600 nm were systematically synthesized by adjusting electrospinning solution conditions where their conformation was further tuned through post-thermal treatment. Through in situ poling and stretching of polymer chains, the electrospinning process allowed the alignment of polar functional groups along the nanofibers to form a greater fraction of the electroactive phase (i.e., zigzag) over 31 helical (nonelectroactive) conformation. Smaller fiber further increased the electroactive content by the dimensional confinement effect. Fourier-transform infrared spectroscopy analysis and X-ray diffraction analysis confirmed the enhancement of zigzag conformation over 31 helical by reducing the fiber diameter and postannealing. A piezoelectric charge constant of 39.0 pm/V was achieved via reducing the PAN nanofiber diameter down to 40 nm, followed by post-thermal treatment at 95 °C, which paved a way to develop a flexible high-performance nanogenerator with diverse chemical functionality.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
白桃乌龙完成签到,获得积分0
刚刚
赫连紫完成签到,获得积分10
刚刚
realtimes完成签到,获得积分10
1秒前
yaowenjun完成签到,获得积分10
1秒前
酆百川完成签到,获得积分10
1秒前
kk发布了新的文献求助10
2秒前
油点小鳄发布了新的文献求助10
2秒前
爱吃泡芙完成签到,获得积分10
4秒前
科研小白完成签到 ,获得积分10
4秒前
自信疾完成签到,获得积分10
5秒前
超级大肥宅完成签到,获得积分10
5秒前
pyy0完成签到,获得积分10
5秒前
三愿完成签到 ,获得积分10
5秒前
小孙完成签到,获得积分10
5秒前
kk完成签到,获得积分10
6秒前
le完成签到,获得积分10
6秒前
小满完成签到,获得积分10
6秒前
认真沅完成签到,获得积分10
6秒前
问枫完成签到,获得积分10
6秒前
婷婷完成签到,获得积分10
7秒前
kaillera完成签到,获得积分10
8秒前
yyy完成签到,获得积分10
8秒前
孤独怀柔完成签到,获得积分10
8秒前
CACT完成签到,获得积分10
9秒前
ocean完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
爱美丽完成签到,获得积分10
9秒前
小米完成签到,获得积分10
10秒前
wt完成签到,获得积分10
10秒前
Yu完成签到,获得积分10
10秒前
aaronzhu1995完成签到,获得积分10
11秒前
哈哈完成签到,获得积分10
11秒前
zz完成签到,获得积分10
11秒前
姚姚完成签到,获得积分10
12秒前
fx完成签到 ,获得积分10
12秒前
刘威完成签到,获得积分10
12秒前
wwww完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
小太阳发布了新的文献求助10
13秒前
高高ai完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Brittle Fracture in Welded Ships 500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5943425
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7086958
关于积分的说明 15890314
捐赠科研通 5074504
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2729506
邀请新用户注册赠送积分活动 1688945
关于科研通互助平台的介绍 1613986