一、研究背景

纳米技术促进了材料的创造，在能源、电子和医药等领域取得了重大进展。纳米技术的前景是光明的：它可以提高各行各业的生活质量。Quina提到，纳米材料具有提高工艺效率的潜力，因此可以更有效地利用原材料，降低能耗，减少废物的产生。从这个意义上讲，纳米材料已被应用于多个领域，如催化领域，以提高工业流程的效率和选择性；治疗领域，以获得人体吸收药物的更好方法；化妆品领域，开发更好的产品输送和吸收系统；以及其他领域，包括制造超级电容器和电池。

纳米纤维和纳米粒子是厚度或直径低于微米（亚微米尺寸）的材料。具有相同直径的纳米纤维和纳米颗粒具有不同的表面积。在直径相同的情况下，纳米颗粒的表面积通常大于纳米纤维。然而，当需要重复使用纳米颗粒时，将它们从分散介质中分离出来就会遇到困难。因此，结合纳米粒子和纳米纤维的特性可能是一种有趣的策略。目前，已经开发出几种制造纳米纤维的技术，如拉伸法、“岛 ”纺、熔融纺、溶液纺、乳液纺和电纺丝。

静电纺丝仪器广泛应用于纳米纤维的生产，因为生产出来的纤维外观均匀，而且可以使用各种聚合物溶液，应用范围非常广泛，如分离过程、传感器、催化、环境和医疗等领域。因此，通过这篇综述，我们可以更好地了解电纺丝技术形成纤维的过程，也可以了解主要的纤维改性技术，从而使纤维功能化，应用于各种领域。

二、摘要

随着纳米技术的出现，为某些应用领域开发具有特定功能的新材料的工作日益增多。电纺丝技术被广泛应用于这一领域，因为控制电纺丝过程中的几个参数就能生产出纳米级纤维。除了生产创新的小尺度材料外，通过对电纺生产的纤维进行结构、化学、物理和生物改性，还可以获得特定应用的特殊性能。因此，生产出的纤维可用于传感器、催化、环境和医疗等不同领域。有鉴于此，本文对静电纺丝仪器的电纺技术进行了综述，探讨了影响所形成纤维特性的参数，以及在电纺过程中或电纺后进行特定处理以改变纤维特性的一些技术。原位添加纳米颗粒、改变金属收集器的结构、使用交流电、驻极体纤维、芯/壳方法、涂层、电喷雾涂层、等离子体、增强复合材料和热处理是本研究中涉及的一些例子。因此，这项工作有助于更好地理解迄今为止文献中提到的一些技术。

三、结论

静电纺丝仪器生产的电纺丝纤维具有高表面积、高孔隙率和纳米级尺寸等特性，使其在不同领域的多种应用中具有吸引力。在电纺丝过程中或之后对这些纤维进行改性处理，可使其更具特异性和功能化，从而适用于各个应用领域。因此，本综述从宏观角度探讨了电纺丝技术开发纤维的不同策略，通过不同类型的处理或添加材料使其功能化。因此，根据最终纤维应用的类型，确定了工艺变量。这些变量包括所用聚合物、电纺丝条件、纳米粒子的处理和添加。电纺丝纤维的改性仍面临许多挑战。有几个因素会改变纤维的特性，而这些因素之间的结合对于纤维的特异性非常重要。时至今日，人们仍在不断寻找新的、更具特异性的材料。因此，我们开发了新的技术，并将不同的材料组合在同一部件中。在空气过滤领域，最大的挑战之一就是如何大规模生产纳米纤维，并在同一种材料中结合机械、生物和化学特性。

图1.电纺丝方案。

 

图2.电纺纤维上形成的微珠：（a）大微珠；（b）小微珠。

 

图3.电纺丝参数及其对纤维直径的影响汇总。

 

图4.电纺纱装置和收集器类型：（a）平板；（b）鼓式收集器。

 

图5.芯壳静电纺丝技术方案。