静电纺丝制备功能性聚合物纳米复合
纤维膜
摘要：现代科学发展对材料性能提出了越来越高的要求，使得新材料特别是纳米材料的发展非常的迅速。静电纺丝技术能够直接且连续制备聚合物纳米纤维，且还具有制备装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多等优点，成为制备纳米纤维比较通用且研究较多的一种方法。而含有功能纳米粒子的静电纺丝即含有特定功能的纳米纤维膜受到了越来越多的关注。本文将对静电纺丝的来源及其装置结构以及静电纺丝与功能性的纳米粒子复合的现状和其发展趋势进行介绍。
关键词：静电纺丝；功能性；聚合物纳米纤维膜
引言
近年来，随着纳米科技的飞速发展，纳米材料成为了材料学研究的热点。纳米材料通常具有很高的表面积-体积比以及纳米效应，往往具有普通材料不具备的独特的性能，如高的表面能、高表面活性等。制备纳米材料的方法有很多，其中电纺丝是一种制备纳米至微米级纤维最简单、切实可行的方法，也是最具前景的一种技术[1]。
纳米粒子是指粒度在1—100 nm之间的粒子。属于胶体粒子大小的范畴。它们处于原子簇和宏观物体之间的过度区，处于微观体系和宏观体系之间，是由数目不多的原子或分子组成的集团，因此它们既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统。
纳米材料是指特征尺寸在纳米数量级（通常指1~100 nm）的极细颗粒组成的固体材料。从广义上讲，纳米材料是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料[2]。其中，一维纳米材料是指在空间有两维处于纳米尺度范围，包括纳米纤维、纳米管和纳米带[3]。一维纳米复合材料的研制及其性质与静电纺丝技术经过不断的结合、发展和完善很大限度地开拓了这个领域的发展。将金属纳米粒子、无机氧化物纳米粒子、半导体纳米粒子及有机荧光材料等添加到高聚物基质中来制备纳米纤维，由此可以获得具有相应功能的纳米复合材料。到目前为止，采用电纺丝方法，已制备出超过几十种纳米微粒/高聚物的纳米复合纤维[4]。
目前关于聚合物/无机复合纳米纤维的研究主要集中在聚合物与金属纳米粒子（导电性、催化活性）、无机氧化物纳米粒子（光、电、磁）、半导体纳米粒子（光学性质）、有机荧光染料（荧光）、稀土复合氧化物（荧光）、稀土配合物（荧光）、碳纳米管（CNTs）（电学、力学、光电学、热学、场发射、磁学、吸附）、过渡金属有机配合物（光化学）、卤化物（结合溶胶-凝胶过程和气固反应）、铁氧体（磁性）的复合[4]。
