导语

据Web of Science数据库统计，2022年，在静电纺丝领域发表数量较多的期刊还有《Chemical Engineering Journal》，影响因子分别为16.744 。本期内容，易丝帮从中精选6篇关于静电纺丝的研究论文分享给大家，供大家了解。

1、大连理工大学黄昊教授&齐民教授：NaCl辅助ZIF-8/PAN电纺纤维热解合成一维交联富氮介孔碳用于氧还原电催化剂

➣挑战：铂基贵金属催化剂是高活性氧还原催化剂，但其高昂的价格和稀缺的储量大大提高了成本，严重阻碍了铂基贵金属催化剂的大规模应用。因此，开发高活性、廉价的ORR催化剂对开发涉及ORR的高性能电化学能量转换器件具有重要意义。

➣方法：大连理工大学黄昊教授&齐民教授提出了一种简单的NaCl 辅助热解策略，将2-甲基咪唑锌盐纳米颗粒/聚丙烯腈(ZIF-8/PAN)电纺纤维热解产物中的封闭孔隙高效转化为开放孔隙，制备一维交联介孔富氮碳基氧还原反应(ORR)电催化剂。

➣创新点1：微孔和中孔的总比表面积从162 m2/g显著增加到1069 m2/g(中孔为704 m2/g)。开孔的ORR催化活性优于闭孔，具有更高的正起始电位(0.96 vs. 0.85 V)和半波电位(0.79 vs. 0.72 V)，更大的极限电流密度(5.23 vs. 3.62 mA cm-2)和更大的电子转移数(3.89 vs. 3.15)。

➣创新点2：这种性能的提高是由于孔隙由封闭向开放的转变，大大提高了传质性能和活性位点的数量。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.142174

2、东南大学赵东亮教授：一种纳米结构双层不对称润湿性纺织品，用于高温环境下有效的个人热和水分管理

➣挑战：气候变化导致全球多地极端炎热，不仅造成建筑空间制冷的大量能源消耗，也对户外人员的健康和安全构成威胁。能同时最大化隔热、促进蒸发冷却和增强辐射冷却的可穿戴纺织品，将在高温环境下的室外个人热和水分管理中发挥重要作用。然而，开发这种结构相对简单的纺织品仍然是一个巨大的挑战。

➣方法：东南大学赵东亮教授团队以香蕉树纤维素气凝胶膜(BTCAM)和掺杂氧化锌纳米颗粒(ZnO-NPs/TPU)的热塑性聚氨酯纳米纤维为原料，经冷冻干燥和静电纺丝制备了双层不对称润湿性冷却膜(BAWCM)织物。

➣创新点1：BAWCM纺织品具有良好的隔热性能，从而在环境温度高于人体温度时减少热量输入。同时，该织物在0.37 ~ 2.5 μm波长范围内具有91.3%的高反射率，在8 ~ 13 μm波长范围内具有90.2%的红外发射率。

➣创新点2：在阳光直射下，BAWCM织物的温度可比棉纱低9.3℃。更重要的是，纺织品能有效实现定向排汗，加速蒸发冷却，防止粘稠感和热感。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.141919

3、东华大学丁彬教授等人：纳米球结构分层多孔 PVDF-HFP 织物通过一步水蒸气诱导相分离实现被动日间辐射冷却

➣挑战：对高效、经济的室内外制冷需求不断增长，特别是室外环境中的个人制冷，是当今全球面临的一项重大挑战。目前，具有光谱选择性的定制光学结构被用作冷却策略。然而，开发这些光子结构通常需要复杂的多步骤制造工艺和使用多种溶剂，这限制了它们对大规模生产和成本效益的可接受性。

➣方法：东华大学丁彬教授、王先锋教授和王朝晖教授首次报道了基于水蒸气诱导相分离(WVIPS)技术，采用单溶剂一步静电纺丝工艺，制备了纳米球结构的多层多孔聚偏氟乙烯-共六氟丙烯(PVDF-HFP)纤维织物。

➣创新点1：纳米球结构相互连通，多孔纤维层次分明，所制备的织物具有较大的粗糙度和较高的比表面积。

➣创新点2：PVDF-HFP织物具有优异的平均太阳反射率(~ 93.7%)和红外发射率(~ 91.9%)。在太阳强度为~ 950 W m−2的情况下，与裸露皮肤模拟器和覆盖棉织物的模拟器相比，温度分别下降了~ 19.8°C和~ 13.2°C。

➣创新点3：优异的疏水性和吸附性使设计的织物不仅适用于辐射冷却，而且适用于防水和过滤应用。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.141581

4、福州大学王星辉教授：亲锂导电中间层用于无枝晶锂金属负极

➣挑战：锂金属电池因其较高的理论能量密度被认为是下一代最有前途的储能设备。然而，不均匀的锂沉积和无限的体积变化仍然是严重阻碍其实际应用的主要挑战。

➣方法：福州大学王星辉教授采用静电纺丝法制备了纳米颗粒复合纳米纤维材料Si@CNFs。

➣创新点1：Si@CNFs中间层具有三维多孔导电结构，可调节Li沉积行为，缓冲电池循环过程中的体积变化。

➣创新点2：获得的Si@CNFs-Li负极在超高电流和超高容量下具有出色的循环稳定性(例如在20 mA cm−2/5 mAh cm−2下循环1800次，在80 mA cm−2/40 mAh cm−2下循环900次)。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.142223

5、青岛科技大学袁勋教授团队：通过将捕获氯离子的 Bi 纳米团簇与流动单元相结合，提高电容去离子的脱盐速率极限

➣挑战：基于法拉第电极电容的去离子技术是一种绿色环保技术，在解决淡水危机方面具有广阔的应用前景，但其实际应用却受到海水淡化动力滞后的困扰。

➣方法：青岛科技大学袁勋教授和刘勇副教授提出了一种协同策略，通过将精细的材料设计与合理的电池架构相结合，来提高法拉第CDI的脱盐速率极限。

➣创新点：部署超小Bi纳米团簇浸渍碳纳米纤维(Bi NCs@CNF)作为氯捕获电极，并构建流经CDI (FT-CDI)系统，分别加速扩散过程和缩短传质途径。基于 Bi NCs@CNF 的 FT-CDI 进行超快速脱盐（0.56 mg g-1 s-1) 和优异的循环稳定性。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.141726

6、西南石油大学武元鹏教授等人：混合无针静电纺抗菌可生物降解纳米纤维膜高效去除颗粒物

➣挑战：纤维材料被广泛用作个人防护装备，以保护呼吸系统。但现有纤维基材料普遍存在直径大、孔径大、孔隙率低等缺陷，导致材料较厚、堆积结构单一、难以同时优化过滤效率和空气阻力等问题。

➣方法：西南石油大学武元鹏教授等人采用新型无针静电纺丝技术制备了醋酸纤维素/四系壳聚糖(CA/Q-CS)复合纳米纤维膜。

➣创新点1：第一层CA纳米纤维膜采用旋筒式喷丝板制成，第二层Q-CS纳米纤维膜采用旋筒式喷丝板制成。通过控制喷丝头之间的排斥性间隙，可以调节聚体结构从二维到三维的转变。

➣创新点2：CA/Q-CS复合纳米纤维空气过滤器的过滤效率高(对PM0.3的过滤效率为96.4%，对PM1.0的过滤效率为99.9%，对PM2.5的过滤效率为100%)，空气阻力低(48pa)。同时，这些纳米纤维空气过滤器在各种环境中表现出优异的生物降解性和较高的抗菌性能(对大肠杆菌为98.27±0.45%，对金黄色葡萄球菌为98.65±0.26%)。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.142137