DOI:10.1016/j.eurpolymj.2020.109837

静电纺丝是一种由多种材料（包括金属、陶瓷和聚合物）制备纳米级纤维的简单且高度通用的方法。但是，在某些特别是由水不溶性聚合物生产纳米纤维的应用中，常规的静电纺丝是有害的。由于在传统溶液中，电纺纳米纤维是通过蒸发挥发性有毒溶剂形成的，这会产生有害气体并导致环境污染。当通过静电纺丝大规模制备纳米纤维时，伴随的污染变得更加严重。在此，研究者采用了一种更环保的静电纺丝方法，即浸渍静电纺丝（I-ESP），该方法应用相分离技术将纺丝液在喷嘴前端固化成纳米纤维，而不是溶剂挥发。本研究成功地利用I-ESP在己烷凝固浴中以聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、醋酸纤维素和聚丙烯酸为原料制备了纳米纤维。研究了聚合物溶液性质和凝固浴组成对纳米纤维形态的影响。

图1.浸渍静电纺丝装置的示意图，该装置由高压电源、注射泵、针头和浸没在凝固浴中的金属板组成。

图2.在浸渍静电纺丝中通过非溶剂诱导相分离进行纤维固化的示意图。

图3.通过I-ESP由DMSO溶液（a）和水溶液（b）制备的PVA纳米纤维的SEM显微照片；下标代表不同的凝结介质，下标1代表己烷:丙酮=97:3，下标2代表己烷:异链烷烃（IP）溶剂=90:10，下标3代表100％己烷。

图4.由PVA/DMSO溶液在添加丙酮的己烷凝固浴中制备的纳米纤维的SEM显微照片，己烷和丙酮的体积比为100:0（a）、97:3（b）、95:5（c）、90:10（d）和85:15（e）。

图5.在添加有IP溶剂的己烷凝固浴中，由PVA/DMSO溶液生产的纳米纤维的SEM显微照片，己烷和IP溶剂的体积比为100:0（a）、97:3（b）、95:5（c）、90:10（d）和85:15（e）。

图6.由含不同聚合度（DP：500，1500，2000，3500）的PVA和不同浓度的溶液（C：5 wt％，8 wt％，10 wt％，12 wt％，15 wt％）制备的电纺纳米纤维的SEM显微照片。

图7.不同浓度（5 wt％、8 wt％、10 wt％、12 wt％和15 wt％）PVA溶液的粘度。

图8.通过I-ESP由PAA水溶液（a）、CA/DMF溶液（b）和PVDF/DMAc溶液（c）制备的纳米纤维的SEM显微照片。