DOI:10.3390/app10207295

使用响应面法研究了静电纺丝参数对聚醚砜（PES）纳米纤维直径的影响。研究的静电纺丝参数包括氯化锂（LiCl）浓度、PES浓度、进料速率和针尖到收集器的距离。在95％的置信水平下，通过使用二阶多项式函数将平均纤维直径与这些因素相关联。统计分析表明，LiCl浓度、PES浓度和进料速率与纤维直径有显著的关系，而LiCl浓度是决定纤维直径的最重要因素。当LiCl浓度增加时，纤维直径减小，因为随着LiCl含量的增加，需要更大的施加电压来克服静电吸引。此外，PES浓度与进料速率之间的相互作用、PES浓度与针尖到收集器距离之间的相互作用以及LiCl浓度的二次系数都具有重要意义。经计算，模型的校正决定系数（Radj2）为0.9106。水通量的测量表明，膜纤维直径的减小导致初始纯水通量降低。用0.6µm聚苯乙烯（PS）悬浮液进行的保持测试表明，随着纤维直径的减小，孔径减小，颗粒去除效率提高。

图1.测得的施加电压和预测的施加电压（a），测得的纤维直径和预测的纤维直径（b）的奇偶性图。

图2.当LiCl浓度为0.01％（w/v），针尖到收集器的距离为20cm时，平均纤维直径（Y2，nm）与进料速率和PES浓度的函数关系等高线图（a）；当LiCl浓度为0.01％（w/v），进料速率为0.3mL/h时，平均纤维直径（Y2，nm）与针尖到收集器的距离和PES浓度的函数关系等高线图（b）。

图3.在每种最佳电压下，当进料速度为0.5mL/h，针尖到收集器的距离为20cm时，含不同LiCl浓度的30％（w/v）PES纳米纤维的FE-SEM图像（5000倍）。（a）0％（w/v）/13.0kV，（b）0.01％（w/v）/15.5kV，（c）0.03％（w/v）/17.5kV，（d）0.05％（w/v）/19.5kV，（e）0.01％（w/v）/22.0kV。

图4.在每种最佳电压下，当进料速率为0.5mL/h，针尖到收集器的距离为20cm时，LiCl浓度对30％（w/v）PES纳米纤维平均直径的影响。

图5.PES ENMs的透水性（a）和0.6µm PS悬浮液过滤性能（b）。