DOI:10.1016/j.eurpolymj.2020.109963

碳纳米纤维由于其优越的化学性能、机械强度和电导率，在技术发展方面得到了越来越多的关注。催化技术和静电纺丝技术是目前制备碳纳米纤维的两步制备方法，包括聚丙烯腈（PAN）纳米纤维的稳定和碳化。近年来，接触纳米纤维材料的工业和医疗部门没有足够多的选择，只能使用已经获得批准的材料，这些材料相当昂贵，而且在具体应用中缺乏灵活的表面和化学性质。为了克服这些局限性，研究者以各种形式验证了碳纳米纤维的多功能作用。本文综述了碳纳米纤维在制备方面的最新进展，并指出它们在工业和生物医学领域中的潜在应用。在本文中，研究者重点关注碳纳米纤维领域的最新突破，特别是其商业应用领域。该研究旨在描述出增强这些纳米纤维化学和结构性能的方法，并为医学领域和工业领域的现有材料提供有益的、低成本的替代品。

图1：具有不同基础与边缘表面积比的三种类型CNFs的示意图：（a）血小板型CNF，（b）管状CNF和（c）鱼骨型CNF。

图2：碳纳米管和纳米纤维成核和生长的几种模式的示意图：（a，b）通过形成五边形，初始石墨烯层弯曲成CNT。根据欧拉定理，弯曲90°时需要六个五边形，以将平面石墨烯转变为垂直管。（c，d）CNF生长的TEM动态，显示出螺旋锥形纤维结构的旋转生长。（e）通过在先前的石墨烯层上添加连续的石墨烯层来形成。

图3：（a）碳纳米纤维与Fe2O3纳米纤维共混物和含SBR的复合材料的合成方案；（b）碳纳米纤维和（c）CNF-Fe2O3共混物的扫描电子显微镜图像。

图4：基础静电纺丝装置的示意图。

图5：无针静电纺丝装置的示意图。该装置包括聚合物溶液浴、旋转喷丝头、集电极以及连接到收集器和喷丝头的高压电源。

图6：用于捕获二氧化碳的活性电纺碳纳米纤维的合成方案。

图7：含Fe纳米颗粒的氮掺杂介孔碳纳米纤维的合成过程示意图。（a）静电纺丝后的纳米纤维，（b）碳化作用和（c）H2活化作用。

图8：（a）SB2S3/CS复合材料的XRD测量，（b）复合部件的EDS测量，（c，d）透射电子显微镜（TEM）图像，（e）图（d）中标有红色区域的HR-TEM图像，（c，d）和（h-l）元素映射中描述了纤维的（f，g）高角度环形暗场（HAADF）图像。

图9：伤口敷料的制备，所述伤口敷料可促进成纤维细胞增殖，在不同温度下易于将细胞附着/脱离纤维，并且能够抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长。

图10：（a）向N2饱和的0.1 M PBS缓冲溶液中连续添加0.2 mM H2O2，传感器的电流响应。

图11：分别用常规电极（蓝色信号）和CNF基贴片（红色信号）测量的ECG信号。