DOI: 10.1039/D0MH01096K

在过去的30年中，研究人员一直致力于将普通尺寸的三维（3D）材料缩小为1D或2D材料，以便获得这些低维系统的新特性和应用。其中，具有大表面积和高孔隙率的功能性纳米纤维得到了广泛的研究和关注。由于纳米纤维的有趣特性，因此在过滤、伤口敷料、复合材料、传感器、电容器和纳米发电机等方面有着广泛的应用。近年来，研究人员提出了多种纳米纤维的制备方法，如熔喷、静电纺丝、离心纺丝和溶液吹纺（SBS）。本文简要介绍了溶液喷射纺纳米纤维制备的基本原理、实验参数的影响、溶液吹塑纤维的性能和潜在应用。此外，本文还介绍了SBS的产业化进程以及面临的挑战。

图1.（a）滚筒收集示意图。（b）网状纱布收集示意图。（c）溶液射流的形成过程。（d）溶液射流的运动图像。

图2.液体射流的图像。

图3.气流中的轴对称速度场。

图4.（a）SBS设备的示意图。（b）实验中使用的同轴喷嘴的示意图。（c）实验室中使用的吹纺装置的示意图。（d）以商用喷枪为同轴喷嘴的SBS设备。（e）便携式SBS设备的示意图。

图5.（a）电吹纺丝（EBS）设备的示意图。（1）PTFE/PVA/BA复合纤维和（2）PTFE纤维的SEM图像，以及（3）PTFE纤维的直径分布：（b）SBS，（c）EBS。

图6.（a）用于制备核-壳结构纤维的SBS装置示意图。核-壳结构纤维的TEM图像：（b）PVP/PCL，（c）尼龙6-壳聚糖。（d）电吹核壳纤维装置和（e）静电感应辅助SBS装置的示意图。

图7.（a，b）设备原理图。（c）小直径血管移植物（SDVG）的中层和外层示意图。（d）将SDVG移植到兔子的颈动脉中。（e）SDVG的横截面图像。（f）生态多普勒血流的证据。

图8.（a）微创手术照片。（b）微创手术的示意图。（c）溶液吹纺装置的示意图。（d）猪肝伤口。（e）止血后猪肝伤口。（f）猪脊髓损伤。（g）缝合的伤口。（h）纺丝前的伤口。（i）纺丝后的伤口。

图9.（a）ZnO/CNF-2（乙酸锌:PAN=1:2）纳米纤维的SEM图像。（b）ZnO/CNF-1（乙酸锌:PAN＝1:1），ZnO/CNF-2和ZnO/CNF-3（乙酸锌:PAN＝1:3）的充放电曲线。（c）三个样品的充放电循环。

图10.（a）Cell-Ser NFs的SEM图像。（b）各种质子交换膜的质子传导性。（c）具有不同Cell-Ser NFs含量的SPSF-Ser质子交换膜的质子传导率。（d）各种质子交换膜的燃料电池测试。（e）质子交换膜（SPES-30）横截面的SEM图像。（f）平面内和（g）通过平面的质子传导率。（h）直接甲醇燃料电池（DMFC）测试（80℃，相对湿度100％，氧气）。

图11.（a）AOP@PLLA复合纳米纤维的制造备过程，插图是纤维的SEM图像（比例：5μm）。（b）MON-PAO复合纤维和（c）SMON-PAO复合纤维的SEM图像。（d）吸附剂的可重复使用性。（e）吸附剂对铀和钒的吸附能力。

图12.（a）溶液吹纺设备的图片。（b）电容式传感器的制备过程。（c）不同应变下的传感器阵列和2D映射。（d）测量生物信号的设备。（e）心电图（ECG）。（f）肌电图（EMG）。（g）皮肤电活动（EDA）。

图13.（a）溶液吹纺的示意图。（b）IGZO纤维的TEM图像和选择区域电子衍射（SAED）图像（TEM比例尺为200nm，SEAD比例尺为5nm-1）。（c）薄膜晶体管阵列的示意图。（d）在不同NO2浓度下的传感器信号。（e）不同NO2浓度下传感器的漏源电流。（f）可拉伸电阻器图。拉伸应变（g）和5000次循环测试（h）。（i）在一个人手上戴ITO传感器。（j）不同刺激（太阳光，温度，拉伸应变，压力）的传感器信号。（k）在不同的外部刺激下三个电阻（IGZO，CuO，ITO）的相对电流变化。

图14.（a）设备示意图。（b）具有不同透明度的PAN纳米纤维膜。（c）在不同透射率下，四种纳米纤维膜对PM2.5的去除效率。（d）在不同透射率下PAN纳米纤维膜的压降。

图15.（a）制备过程。（b）用甲烷火焰（1300℃）加热YSZ海绵。YSZ海绵的SEM图像：（c）在过滤之前，（d）在过滤之后。（e）高温过滤装置的示意图。（f）不同气流速度下的过滤效率。（g）汽车尾气的过滤效率。

图16.（a）SBS设备的示意图。（b）Al2O3稳定的ZrO2纤维膜的光学图像。过滤（c）之前和（d）之后纤维的SEM图像。（e）具有不同面密度（气流速度=5.4 cm s-1）的纤维膜的过滤测试。（f）纤维膜过滤的稳定性测试（面密度=56 mg cm-2，气流速度=5.4 cm s-1）。

图17.（a）实验装置示意图。（b）超轻TiO2纳米纤维海绵。（c）用酒精灯加热TiO2纳米纤维海绵。TiO2海绵的SEM图像（d）和TEM图像（e）。（f）用甲烷火焰加热氧化钇稳定的ZrO2（YSZ）海绵。（g）YSZ海绵执行10个应力-应变循环（800℃）。（i）暴露15分钟后，罗丹明B涂覆TiO2海绵褪色，重复该实验10次。（j）在400℃下加热1小时的ZrO2海绵的红外图像。

图18.（a）SBS的示意图。（b）轻质SiO2-Al2O3海绵（比例尺，1cm）。（c）压缩前后SiO2-Al2O3海绵的照片。（d）压缩和释放过程中纤维的SEM图像（比例尺，50μm）。（e）在上面放一朵花并对海绵的底部加热5分钟。（f）SiO2-Al2O3海绵在高和低温度下的弹性试验。

图19.SBS模具及设备：（a）多针溶液吹纺模具的纺丝状态，（b）溶液吹纺中试设备。