导语

本文梳理了近期发表在《Chemical Engineering Journal》期刊中关于静电纺丝制备纳米纤维水凝胶/气凝胶、管状多孔纳米纤维、彩色纳米纤维、核壳纳米纤维等方面的最新研究进展，供大家了解学习，希望给你的科研带来创新想法。

1.  南京林业大学段改改等人：静电纺构建远程遥控光响应变形和远程导航的各向异性水凝胶

➣利用静电纺丝技术，研究了P(NIPAM-ABP)层和Fe3O4/PAN层的高强度各向异性双层水凝胶致动器，实现了可编程的双功能协同运动。

➣由于Fe3O4纳米粒子的磁性，Fe3O4/PAN层可以为长距离输运提供磁响应导航。Fe3O4纳米粒子的超高光热转换效率，使P(NIPAM-ABP)层具有快速的遥控光热响应变形。

➣引入静电纺丝，不仅可以实现高强度(抗拉强度4.59 MPa)的双层水凝胶，而且可以提供超快(178°/s)和可编程的复杂光热响应性，NIPAM-ABP纳米纤维具有超高的比表面积(超薄多孔结构)和优异的取向性。

DOI: 10.1016/j.cej.2021.134258

2.  大连理工大学叶俊伟/宁桂玲：双刺激响应智能纤维膜用于治疗细菌性伤口感染

➣将植物化学姜黄素(Cur)和ICG成功封装到沸石型咪唑酸骨架-8/聚乳酸(ZIF-8/PLA)静电纺纤维膜纳米载体中，并通过非共价相互作用进一步包覆相变材料(PCM)。

➣获得的 Cur-ICG@ZIF-8/PLA/PCM (CIZPP) 复合材料通过光热/光动力学/化学杀伤作用表现出理想的生物相容性和有效的抗菌活性。CIZPP可以通过对细胞膜的不可逆损伤来抑制耐药细菌感染。

➣与传统的刺激反应性静电纺纤维膜相比，CIZPP具有多重反应性、高效快速抗菌性能，杀菌率可达99%以上，以最小的生物负担实现感染创面快速恢复。

 DOI: 10.1016/j.cej.2021.134351

3. 东华大学俞建勇/丁彬/斯阳：具有弹性和高抗疲劳性能的ZrO2-SiO2纳米纤维气凝胶

➣本研究通过将柔性的ZrO2-SiO2纳米纤维组装成蓬松的片状拱形多孔结构，实现了具有优异弹性和高抗疲劳性能的陶瓷纳米纤维气凝胶。

➣所制备的ZrO2-SiO2纳米纤维气凝胶能够快速从90%的应变中恢复，并表现出950 kPa(90%应变)的高压缩强度和温度不变超弹性(−196 ~ 1100℃)。

➣该气凝胶具有较低的能量损失系数(0.28)和较高的抗疲劳性能，在1000次压缩和释放循环后的塑性变形为零。

➣其低导热系数(0.0268 W m-1 K-1)和良好的高温隔热性能使其成为恶劣条件下理想的隔热材料。 

DOI: 10.1016/j.cej.2021.133628

4. 复旦大学车仁超：同轴电纺TiO2@Fe/C@TiO2，用于微波吸收

➣采用同轴静电纺丝工艺，作者成功制备出一种TiO2@Fe/C@TiO2囊泡状碳微管；此外，通过引入空腔、磁性Fe颗粒和介电TiO2涂层，可以使材料的特性阻抗逐渐提高。

➣所制备出厚度仅为2.0 mm的TiO2@Fe/C@TiO2复合材料可表现出优异的微波吸收性能，最大反射损耗为−60.98 dB，吸收带宽为4.8 GHz。

➣这种具有管状多孔结构的多级泡状碳微管可赋予材料高磁各向异性和多界面，使得复合材料具有以下出色性质：i)微米尺度1D各向异性磁耦合与电荷传导的双网络，ii)四元组分的介电-磁协同作用，iii)逐步的阻抗匹配。

DOI: 10.1016/j.cej.2021.133640

5.  东华大学覃小红：彩色纳米纤维用于高效的被动辐射加热纺织品

➣通过静电纺丝将纤维直径减小到亚微米级，实现了织物的低红外发射率。在制备纺丝溶液的过程中，静电纺丝聚合物分子可以与染料分子实现均匀混合。

➣通过复合 Ag 涂层，彩色纳米PAN/Ag 纺织品显示出 50% 的高太阳能利用率和 15% 的低中红外 (IR) 发射率，实现了卓越的红外加热性能。

➣在14℃的低温环境下，使用纳米PAN/Ag织物的人体温度可维持在33 ~ 35℃，而染色棉织物的人体温度降至33℃以下。

➣彩色纳米PAN/Ag纺织品具有优异的水蒸气透过率、水分蒸发率、透气性和机械稳定性，在红外热管理纺织品中具有潜在的应用。

DOI: 10.1016/j.cej.2021.133093

6. 南京林业大学黄超伯/熊燃华：轻质、弹性和超疏水多功能纳米纤维气凝胶，用于自清洁、油水分离和压力传感

➣气凝胶具有分层多孔结构，由柔性聚丙烯腈纳米纤维(PANF)、功能聚乙烯醇(PVA)聚合物、导电碳纳米管(CNTs)和疏水十八胺功能化还原氧化石墨烯(ODA-rGO)组成。

➣具有超低密度(20.54 mg cm−3)，疏水性ODA-rGO涂层赋予亲水性PANF/CNT气凝胶超疏水性(154°)，具有优异的自清洁能力。

➣该气凝胶具有较高的吸附能力(36.07 ~ 65.09 g g−1)，且由于其层状多孔结构和良好的疏水性，对有机溶剂和大豆油均具有良好的吸附性能。

➣作为压阻式传感器，该气凝胶具有灵敏度高(在0-2 kPa范围内为33 kPa−1)、检测限低(1%应变)、响应快(160 ms)和耐久性好(超过1000次循环)等特点。

DOI: 10.1016/j.cej.2021.132989

7. 江苏大学刘磊等人：强力学性能、高效抗菌及优异降解性能的多功能蚕丝蛋白基复合纤维膜用于空气过滤

➣本研究制备了一种具有良好力学性能、压电性能、过滤效率和优异降解性的多功能SF基复合纤维膜。

➣该材料以SF纤维载体，负载LN纳米颗粒和g-C3N4纳米片，可将复合纤维膜的断裂强度和断裂伸长率提高至7.5 MPa和13.6%，对PM2.5的过滤效率达到98%，同时具有低压降（38 Pa）特性。

➣该材料具有较好的滤菌性能和光催化抗菌性能（99%）以及优异的降解性能。该研究提供了一种功能性SF基纳米纤维高效空气过滤材料的制备方法，并展示了其作为环境友好型材料在空气净化领域中的广阔应用前景。

DOI: 10.1016/j.cej.2021.131947

8. 东华大学覃小红/王黎明：静电纺纳米纤维气凝胶用于高效和低成本的太阳能蒸汽发生器

➣以丝瓜为灵感的静电纺聚丙烯腈/碳纳米管(PAN/CNTs)纳米纤维为基础，采用环保交联和简单的冷冻干燥方法，设计并制备了具有分层孔结构的气凝胶。

➣基于纳米纤维的气凝胶结合了聚多巴胺(PDA)和CNTs的协同光热效应，获得了94.8%的高光吸收。

➣复合气凝胶在一个太阳光下可实现2.13 kg m-2 h−1的快速蒸发速率和94.5%的太阳蒸汽转换效率，优于大多数报道的静电纺纳米纤维太阳能蒸汽发生器。

 DOI: 10.1016/j.cej.2021.131539

9.  上海理工大学余灯广：改性三轴电纺功能核壳纳米纤维膜用于自然光降解抗生素

➣本研究采用油浴加热法、煅烧法和改进的三轴静电纺丝技术制备了一系列功能纳米粒子和纳米纤维膜。

➣选择强力霉素（DC）作为模型污染物，在自然光照条件下，负载β-FeOOH/TiO2 (1/1, w/w)的功能纳米纤维膜对DC的降解效果最佳，降解的最佳pH值为6，平衡时间为5 h, H2O2的最佳浓度为9 mmol/l。

➣在最优pH条件下，负载β-FeOOH/TiO2 (1/1, w/w)的功能性纳米纤维膜在5 h内对DC的最高自然光降解效率为90.14%。

➣两种半导体材料（β-FeOOH和TiO2）匹配的相对能带电位和良好的电子-空穴电导率是增强DC降解的关键。

DOI: 10.1016/j.cej.2021.131455