本项目旨在利用先进工艺制备具有纳米结构的纤维，通过掌握高

压静电纳米纺丝设备工艺参数与过程控制参数，开展关于空气过滤膜

与污水过滤膜等方面的科学研究，对改善我国大气与水环境具有重要

的意义。

首先，开展基于静电纺丝技术的纳米纤维形貌及微观机理研究。

开展纳米纤维成型过程的形貌分析及机理研究。分析溶液性质、静电

纺丝电压、接收距离和纺丝液注射速度对纳米纤维直径尺寸和纤维均

一性的影响。揭示平均孔径和孔隙率的变化规律，并调控纤维膜厚度

和静电纺丝时间揭示材料过滤效率和阻力压降的关键控制参数。研究

纳米纤维材料静电吸附性能与纤维表面电荷分布及电势衰减的机理

关系。

其次，开展多元复合纳米纤维宏观吸附性能研究。通过分析改性

纳米纤维吸附剂的制备及其对典型污染物的吸附性能，开展研究功能

纳米纤维材料的改性方式。通过考察纳米纤维膜对不同条件下多元体

正式版

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系中重金属离子的吸附行为，研究多种重金属离子共存情况下多元体

系中的竞争吸附作用和机理。研究纳米纤维膜吸附重金属离子的影响

因素，重点考察溶液pH 值、接触时间、初始浓度和温度的影响。采

用颗粒内扩散模型的吸附动力学模型研究微纳米纤维膜吸附重金属

离子过程中的等温线与动力学性能，确定吸附剂与被吸附物之间作用

机制、理论上最大吸附容量。研究纳米纤维膜的解吸和重复利用，研

究纳米纤维膜的再生与重复利用性能，提高纤维的强力和其他性能。

最后，开展高分子纳米纤维对多组分复杂废水中污染物的吸附及

催化降解机理研究。通过接枝改性方法制备了新型的表面改性的电纺

纤维吸附剂，并将其用于吸附水中的重金属离子，开展了新型的接枝

改性纳米纤维吸附剂材料。以静电纺丝技术为基础，通过化学接枝改

性、掺杂、溶胶-凝胶等技术在纳米纤维中引入功能性基团或二元金

属氧化物纳米纤维并对其晶型和结构进行调控，制备多种具有重金属

离子吸附、还原、移除性能以及对染料有很好降解能力的纳米纤维材

料，并深入地研究了这些材料的性质，可望将其应用于我国污水防治

领域。