DOI: 10.3390/nano11071644

在本文中，采用基于响应面法（RSM）的中心复合设计（CCD），研究了工作参数对静电纺丝铌-钨氧化物纳米纤维的影响，并对该工艺进行了优化。通过实验评估了包括外加电压（V）、纺丝距离（D）、聚合物浓度（P）、流速（F）和NaCl添加量（N）在内的五个变量对所得纳米纤维直径的影响。同时，使用方差分析（ANOVA）对纳米纤维直径的二阶预测模型进行了拟合和验证。结果表明，除流速外，其他因素对纳米纤维直径均有显著影响。某些二阶和交叉因子相互作用，如VD、DP、PF、PN和P2等也对纳米纤维直径存在显著影响。方差分析结果显示R2和调整后的R2值分别为0.96和0.93，这表明预测模型与实验数据拟合良好。此外，使用CCD方法优化了工艺参数，所得纳米纤维直径的最大期望值为226nm。这非常接近于使用最佳条件由验证实验获得的直径（233nm）。因此，该模型具有一定的代表性，可用于进一步研究电纺纳米纤维的缩径工艺。

图1.静电纺丝工艺示意图。

图2.对应于表3中实验运行编号的SEM显微照片和纳米纤维直径分布：（a,b）3,（c,d）13,（e,f）14,（g,h）18,（i,j）29和（k,l）36。

图3.使用（a）观察到的实验数据与预测值，（b）内部学生化残差与预测值来验证纳米纤维直径模型。

图4.（a,b）外加电压和纺丝距离（VD），（c,d）纺丝距离和聚合物浓度（DP），（e,f）流速和聚合物浓度（PF），（g,h）纺丝距离和NaCl浓度（DN），（i,j）聚合物浓度和NaCl浓度（PN）之间相互作用的3D响应曲面图（a,c,e,g,i）和2D等高线图（b,d,f,h,j）。

图5.模型预测纳米纤维直径与当前实验结果。