DOI: 10.1016/j.coco.2021.100759

蜂窝网络结构纳米纤维膜（NFM）具有广阔的应用前景。然而，事实证明，通过静电纺丝构建蜂窝网络结构的NFMs极具挑战性。在此，研究者提出了一种简便方法，通过静电纺丝可控制备具有蜂窝网络结构的聚环氧乙烷（PEO）和PEO/ZIF-8 NFMs。系统研究了静电纺丝溶液性质和静电纺丝条件对蜂窝纳米纤维网络结构自组装形成的影响。结果表明，带电电纺纳米纤维的自组装可归因于表面张力和静电斥力对纳米纤维的竞争作用。此外，研究者成功获得了制备规则网络结构的最佳静电纺丝参数和溶液组成比。这项工作为设计和开发具有蜂窝网络结构的电纺复合NFMs开辟了一条新的道路。

图1.（a）电纺PEO和PEO/ZIF-8纳米纤维自组装示意图。（b）具有蜂窝网络结构的PEO/ZIF-8 NFM的照片。（c）示意图显示了在PEO和PEO/ZIF-8 NFMs蜂窝纳米纤维网络结构自组装过程中表面张力和静电斥力之间的竞争。

图2.（a）PEO溶液的表面张力、（b）粘度和（c）电导率。

图3.（a）PEO-2、（b）PEO-4和（c）PEO-8 NFMs的SEM图像。（d）PEO-2、（e）PEO-4和（f）PEO-8 NFMs的高倍放大SEM图像。（g）PEO-2 NFM的孔径分布。（h）具有各种PEO重量浓度的NFMs的平均纤维直径。制备PEO NFMs的静电纺丝参数如下：进料速率1.2mL/h，稳定电压16kV，收集距离6cm，相对湿度保持在50±3％。

图4.在不同相对湿度下观察到的PEO NFMs的SEM图像：（a）30％和（b）80％。PEO NFMs的SEM图像,对应于（c）12cm和（d）18cm的不同尖端到收集器距离、（e）12kV和（f）14kV的不同电压以及（g）0.4mL/h和（h）0.8mL/h的不同进料速率。

图5.（a-e）SEM图像显示了PEO NFM蜂窝网络结构随时间的演变。（f）PEO NFM蜂窝网络结构的平均孔径随着静电纺丝时间的增加而逐渐增加。

图6.（a-c）PEO/ZIF-8 NFM在不同放大倍率下的形态。b的插图显示了具有柔性的PEO/ZIF-8 NFM。（d）示意图显示了三个维度下的四种分层结构。