导语部分

聚偏氟乙烯是一种疏水性材料，且具有较好的加工性能，又因其具有高机械强度，耐酸，耐碱，压电等优良性质，在诸多领域有着广泛的应用。

当其尺度达到纳米级时，其纳米材料具有更多优异的性能。目前已成功制备出多种不同种类的纳米纤维，在制备功能性纳米纤维方面也取得了显著成果。

本文梳理了近期电纺法制备的PVDF及其复合纳米纤维材料在生物医用、环境保护、储能及纺织领域的应用现状。

1. J. Membr. Sci.：亲水性PAN和疏水性PVDF-ATO双层膜的构建及其在太阳能膜蒸馏技术中的应用

➣天津工业大学黄庆林&赵健采用连续静电纺丝技术制备了一种由聚丙烯腈（PAN）纳米纤维层与聚偏氟乙烯（PVDF）和氧化锑锡（ATO）复合而成的新型光热转换膜（PVDF-ATO/PAN纳米纤维膜）。

➣通过显微镜观察和接触角测量对亲水性PAN和疏水性PVDF-ATO双层膜进行了研究。

➣PAN层为高效膜蒸馏的水流提供了水传输通道，避免了剧烈蒸发过程中的盐析现象。

➣借助亲水性PAN层，该PVDF-ATO/PAN纳米纤维膜可以实现高效的局部传热，蒸发速率为0.93 kg m-2 h-1，在低成本海水淡化和可扩展水净化方面显示出巨大的潜力。

DOI: 10.1016/j.memsci.2021.119500

2. Sep. Purif. Technol.：高通量rGO/PVDF纳米纤维膜用于膜蒸馏去除地热水中的硼

➣为了提高AGMD性能，在本文中研究者采用静电纺丝技术制备了含还原氧化石墨烯的PVDF纳米纤维膜。

➣首先，使用静电纺丝法制备了具有不同rGO浓度的rGO/PVDF膜。对所有制备的rGO/PVDF膜进行表征，并将其应用于AGMD盐水处理系统中。

➣其次，将根据表征和过滤结果选择出来的最佳膜用于AGMD系统中，以处理合成和真实地热水。结果表明，与纯PVDF膜相比，所有rGO膜都表现出较高的渗透水通量和脱盐率，较低的渗透硼或盐浓度。

➣在实际地热水实验中，rGO/PVDF膜（0.039wt％）的渗透水通量从19.20提高到30L/m2.h，硼截留率从96.89％提高到98.16％。此外，使用rGO/PVDF膜（0.039wt％）时渗透硼浓度从0.305mg/L降低到0.226mg/L。

DOI: 10.1016/j.seppur.2021.119058

3. J. Membr. Sci.：氧化石墨烯功能化聚偏氟乙烯纳米纤维膜可有效去除颗粒物

➣南京理工大学钟兆祥通过使用GO/PVDF共混-静电纺丝和GO@PVDF表面涂层方法，将二维氧化石墨烯（GO）纳米片引入PVDF NFMs中，制备了高效的空气过滤器。

➣不同的GO负载导致NFMs具有不同的表面特性、静电、纳米纤维直径和空气过滤性能。系统分析并比较了优化的GO/PVDF和GO@PVDF NFMs的基本特性、过滤性能和GO负载策略的影响。

➣在静电纺丝前将GO混合到PVDF溶液中可以显着提高可纺性和静电性。同时，层状结构的GO为β-PVDF提供了成核基础，使膜具有良好的颗粒捕获能力。

➣所制备的GO/PVDF NFMs比原始PVDF NFMs（93.74％）和GO@PVDF NFMs（95.41％）显示出更高的PM2.5去除效率（99.31％）和更高的可重复使用性。

DOI: 10.1016/j.memsci.2021.119463

4. ACS Appl. Mater. Interfaces：通过一步静电纺丝法制备全纤维结构的摩擦电纳米发电机，用于自供电可穿戴传感器

➣江南大学魏取福利用一种简便、可扩展的一步静电纺丝制备技术构建了一种全纤维结构的摩擦电纳米发电机（TENG）。

➣将乙基纤维素与聚酰胺6共静电纺丝作为摩擦电正极材料，创新性地将一种强负电性导电材料MXene片掺入聚偏氟乙烯纳米纤维中，作为摩擦电负极材料。

➣组装的全纤维TENG具有优异的耐用性和稳定性，以及出色的输出性能，在100MΩ的负载电阻下达到了290mW/m2的峰值功率密度。

➣TENG能够收集能量为各种发光二极管（LED）供电，并作为自供电传感器监测人体运动，在可穿戴电子器件中具有广阔的应用前景。

DOI: 10.1021/acsami.1c03894

5.  Chem. Eng. J.：基于PZT/PVDF电纺丝纳米纤维复合膜的自支撑智能空气过滤器

➣东北大学柳静献通过将VOC响应型PZT/PVDF电纺膜夹在两个金属网电极中间，制成了一种自支撑智能空气过滤器（SSSAF）。

➣除了对亚微米颗粒的高过滤效率外，该SSSAF通过PZT/PVDF膜的电活性对0至500Pa范围内的压降表现出良好的响应。

➣PZT/PVDF膜在有机蒸汽中的溶胀特性赋予了SSSAF对VOC的传感功能，其对50-200ppm乙醇蒸汽产生的信号证实了这一点。当采用SSSAF收集风能时，其可进一步抑制细菌生长，无需额外的电力输入。

➣本研究所制备的SSSAF旨在利用过滤气流携带的能量，这在任何过滤系统中都是必不可少的，从而带来稳定的天然能源。

DOI: 10.1016/j.cej.2021.130247

6. Sep. Purif. Technol.：电纺丝PVDF-SiO2纳米纤维膜的制备及其油水分离性能

➣中国科学院过程工程研究所李望良通过一种简便的一步静电纺丝方法，通过组装SiO2纳米颗粒以有效地聚结分离含油废水，开发了一种基于商用尼龙介质的新型粗糙聚偏氟乙烯（PVDF）-SiO2纳米纤维膜。

➣PVDF-SiO2纳米纤维膜具有较高的亲水性和较差的亲油性，在空气中的水接触角为135°，水下油接触角为87°。

➣该膜对十六烷/水乳液的聚结分离效率高达98.6％。此外，该纳米纤维膜在不同的流速、初始油浓度和油水体系类型下表现出良好的分离性能，在含油废水处理中具有广阔的应用前景。

DOI: 10.1016/j.seppur.2021.118726

7. Compos. Part B Eng.：静电纺丝倍半氧烷接枝PVDF杂化膜的制备及其在高性能可充电锂电池中的应用

➣中科院广州化学研究所许凯通过使用同时静电纺丝/电喷雾技术结合紫外线引发接枝聚合方法，制备了倍半硅氧烷修饰电纺杂化聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF（HFP））膜。

➣将倍半硅氧烷共价键合到电纺纤维表面上以获得刚性的鞘状杂化壳结构和增强的交联网络，从而使电纺杂化膜具有优异的力学性能、热稳定性和尺寸稳定性以及出色的电化学性能。

➣通过深入研究由不同分子拓扑倍半硅氧烷制备的隔膜的电化学性能差异，研究者发现八倍半硅氧烷（SQ-T8）修饰隔膜具有优异的循环性能，而十倍半硅氧烷（SQ-T10）表现出更高的容量。

➣通过以上研究，假设SQ-T8和SQ-T10在接枝到电纺纤维上时通过分子间堆积排列组装成不同的构型。

DOI: 10.1016/j.compositesb.2021.108849

8. Adv. Funct. Mater.：在PVDF纤维中原位生长全无机CsPbBr3钙钛矿纳米晶体及其在压电纳米发电机中的应用

➣北京科技大学杨涛&侯新梅&中科院北京纳米能源与系统研究所朱来攀将无机CsPbBr3钙钛矿引入压电纳米发电机（PENG）中。对含CsPbBr3前驱体和聚偏氟乙烯（PVDF）的溶液进行一步静电纺丝，合成了含原位生长CsPbBr3纳米晶体的PVDF纤维。

➣CsPbBr3@PVDF复合纤维基PENG的开路电压（Voc）为103V，短路电流密度（Isc）为170µA/cm2，其中Voc与最先进的杂化复合压电纳米发电机（PENGs）相当，其Isc密度是先前报道的卤化钙钛矿的4.86倍。

➣CsPbBr3@PVDF复合纤维基PENG的热/水/酸碱稳定性从根本上得到了改善。这项研究表明，CsPbBr3@PVDF复合纤维是制备高性能PENGs的理想选择，有望应用于机械能量收集和运动传感技术中。

DOI: 10.1002/adfm.202011073

9. ACS Nano：防水透气摩擦电纳米发电机的构建及其在自供电可持续农业系统中的应用

➣浙江大学应义斌采用同时静电纺丝和电喷雾法设计了一种基于聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）纳米纤维包埋氟化碳纳米管（F-CNT）微球的防水透气摩擦电纳米发电机（WB-TENG）。

➣以碳纳米管（CNT）为电极，WB-TENG显示出微纳米级的分层多孔结构和高静电粘附力，具有330.6μW cm-2的高输出功率密度、透气性和疏水性。

➣WB-TENG可以在不牺牲植物内在生理活性的情况下，共形自附着于植物叶片上，从风和雨滴中获取典型的环境能量。

➣WB-TENG可以用作无线植物传感器的可持续电源，从而实时监测植物的健康状况。

DOI: 10.1021/acsnano.0c10817

10. J. Colloid Interface Sci.：超弹、可拉伸梯度结构微/纳米纤维海绵的制备及其在宽带吸声系统中的应用

➣五邑大学贾永堂&东华大学丁彬报告了一种简单且强大的策略，通过结合湿度辅助多步静电纺丝技术和独特的物理/化学双重交联方法来制备具有超弹性和可拉伸性的梯度结构纤维海绵。

➣所制备的梯度结构纤维海绵的最大抗拉强度为169kPa，可以举起重量是其10,000倍的重物而不会破裂。此外，该材料在60％应变下经过500次压缩循环后仍能保持稳定的结构。

➣该材料具有轻质特性（密度为13.8 mg cm-3）和疏水性（水接触角为152°）。更重要的是，孔隙率和孔径在Z方向上的梯度变化赋予了纤维海绵材料对宽带声波的高效吸收能力（降噪系数高达0.53）。

➣这种梯度结构纤维海绵的设计为开发理想的吸声材料创造了一条新的途径。

DOI: 10.1016/j.jcis.2021.03.013

11. Nano Energy：基于电纺PVDF-HFP纳米纤维的单电极压电纳米发电机及其在智能被动日间辐射制冷中的应用

➣青岛大学龙云泽通过静电纺丝技术获得的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF-HFP）纳米纤维膜可以有效地散射阳光，同时发射与大气窗口相匹配的红外线以实现有效散热。

➣在制备过程中，静电场可有效极化PVDF-HFP，使其获得良好的压电性能，从而用于监测膜功能的完整性。

➣同时，该膜还可以作为纳米发电机，用于收集环境中的机械能，例如雨滴作用于屋顶的能量，这样不仅可以减少冷却能的损失，还额外地收集了能量，从而实现了双重节能设计。

➣其出色的自清洁和可循环利用特性为其绿色节能设计带来了更多的好处。

DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.105695

12. Desalination：新型超疏水PVDF/TBAHP/PS MNM的制备及其膜蒸馏应用

➣天津工业大学康卫民&刘雍采用静电纺丝设计并开发了一种具有高孔隙率和低导热率的新型超疏水聚偏氟乙烯（PVDF）/四丁基六氟磷酸铵（TBAHP）/聚苯乙烯（PS）多尺度纳米纤维膜（MNM）。

➣TBAHP的加入导致了多尺度结构的形成。PS具有较低的导热率和表面能，可提高MNMs的热效率并改善其疏水性。此外，添加PS可以增强分类效果，构建纳微米结构并使膜具有超疏水性。

➣膜的热导率从0.03361 W/mK降低到0.02777 W/mK，水接触角从138.2°增加到151.7°。

➣PVDF/TBAHP/35％PS MNMs具有稳定的MD性能，在72小时连续DCMD操作期间的平均渗透通量为50±3 L/m2 h，除盐率高于99.9％。

DOI:10.1016/j.desal.2020.114834