随着全球经济飞速、持续的发展和世界人口持续的増加，能源危机问题越发加剧。人们大规模地消耗石油、煤炭和天然气等化石能源所引起的环境污染问题也对我们的健康和生活造成了极大困扰。因此，如何能够既缓解能源危机又不污染环境已成为人类可持续发展所必须要解决的核心问题。从长远发展来看，用新型的绿色可再生能源逐步替代传统能源才是最根本的解决方案。新型的可再生能源主要是指机械能、太阳能、水能、风能等。在机械能收集方面，压电效应有着极其重要与广泛的应用价值，如压电纳米发电机。

二、实验步骤

（1）PAN/石墨烯纺丝液的配制：用电子分析天平分别称取0 .03 g的石墨烯，将其加入到8 mL的N-N二甲基甲酰胺（DMF）和2 mL的丙酮混合溶剂中，在上述溶液中放入一个磁子并用保鲜膜封口，在超声波清洗仪中对其进行超声一定时间。然后，向上述溶液中加入1 g的PAN，并将其置于80 oC的恒温磁力搅拌器上搅拌90 min使PAN完全溶解。随后，将上述溶液移至常温六联磁力搅拌器上再常温搅拌12 h，配置出PAN浓度为10 %，石墨烯含量为3 %的均匀纺丝液。最后，将上述均匀的纺丝液在真空环境中静置一段时间，脱去纺丝液中的气泡。

（2）PAN/石墨烯纳米纤维膜的制备：将步骤（1）的静置脱泡后的纺丝液吸入注射器中，并排除其内部气泡后固定于注射泵上进行静电纺丝。纺丝工艺条件为：纺丝电压18 kV，纺丝接收距离20 cm，纺丝速率1 mL/h，纺丝时间6 h。纺丝结束后，收集PAN/石墨烯复合纳米纤维膜，在真空干燥箱中将其干燥4 h，以使溶剂完全挥发，保存待用。

（3）PAN纺丝液的配制及PAN纳米纤维膜的制备：用电子分析天平分别称取1 g的PAN，将其加入到8mL的DMF和2mL的丙酮混合溶剂中，在上述溶液中放入一个磁子并用保鲜膜封口，并将其置于80 ^oC的恒温磁力搅拌器上搅拌90 min使PAN完全溶解。随后，将上述溶液移至常温六联磁力搅拌器上再常温搅拌12 h，配置出PAN浓度为10 %均匀纺丝液。最后，将上述均匀的纺丝液在真空环境中静置一段时间，脱去纺丝液中的气泡。将静置脱泡后的纺丝液吸入注射器中，并排除其内部气泡后固定于注射泵上进行静电纺丝。纺丝工艺条件同步骤（2）。