DOI: 10.3390/nano12060962

在本研究中，作者使用不同的溶剂混合物和不同的静电纺丝参数制备了PVDF静电纺丝膜。对纳米纤维形态、纳米纤维直径、结晶度、β相含量以及在外部机械应变下的压电响应进行了全面的研究。结果表明，使用低毒的DMSO作为溶剂，可以获得具有良好形态（无珠、表面光滑、纳米纤维均匀）的PVDF膜。所有制备的膜的结晶度和β相分数分别高于48%和80%。因此，静电纺丝是制备具有压电特性的PVDF膜的好方法。此外，作者还考虑了溶剂特性和静电纺丝参数对最终压电特性的潜在影响。当采用不同β相分数和结晶度值的PVDF膜制作压电换能器时，可以获得不同的压电电压输出。综上，本文提供了一种通过控制溶剂偶极矩和工艺参数来调节PVDF电纺膜压电性能的有效策略。据悉，这也是首次报道溶剂偶极矩对静电纺丝材料压电性能的影响。

图1.用于制备PVDF纳米纤维膜的静电纺丝装置示意图。

图2.用于压电分析的实验装置示意图。

图3.PVDF纳米纤维膜在两种放大倍率下的SEM图像：（A）M1（使用DMF/ACE（2/1））和（B）M2（使用DMF/THF（1/1））。

图4.PVDF纳米纤维膜在两种放大倍率下的SEM图像和直径直方图：（A）M3（使用DMSO/ACE（2/1））,（B）M4（使用DMSO/ACE（1/1））,（C）M5（使用DMSO/ACE（2/3）），（D）M6（使用DMSO/THF（1/1））和（E）M7（使用DMSO/THF（1/2））。

图5.所有PVDF纳米纤维膜（M3-M10）的FTIR光谱。

图6.（A）PVDF纳米纤维膜（M7和M10）的FTIR光谱和（B）DSC曲线。

图7.PVDF纳米纤维膜在两种放大倍率下的SEM图像和直径直方图：（A）M3（使用10kV，1mL/h，15cm）,（B）M8（使用10kV，0.5mL/h，15cm），（C）M9（使用10kV，0.5mL/h，30cm）和（D）M10（使用20kV，0.5mL/h，30cm）。

图8.在不同幅度和频率下，由PVDF膜（A）M7和（B）M10制成的换能器的开路电压随时间的变化。