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静电纺制备PVDF纳米纤维膜的应用
随着材料科学和制造技术的发展，聚偏氟乙烯（PVDF）纳米纤维膜已在众多领域中得
到广泛应用。
目前，PVDF纳米纤维膜大多是通过静电纺丝法制备的。
静电纺丝技术是一种以液体或固体颗粒为纺丝材料，利用电场的拉力作用，形成纳米纤维的方法。
与其他制备PVDF纳米纤维的方法相比，静画纺制备PVDF纳米纤维的优点在于可以获得长度分布宽的
纳米纤维和良好的形貌。
PVDF纳米纤维膜的应用可以分为无机和有机应用。
无机应用包括气体分离，电池支撑膜和抗静电屏蔽膜等。
PVDF纳米纤维具有良好的导电性，可以有效地阻止电磁波的传播，从而可以制备出阻射能力高的抗静电屏蔽膜。
PVDF纳米纤维膜还可以用作电池支撑膜，能够有效地改进电池的表面结构，提高电池的电子传输性能。
另外，它还可以用于气体分离，因为它具有独特的结构，能够有效地净化和分离各种气体。
有机应用包括用于滤镜，膜模和传感器等。
PVDF纳米纤维膜由于具有优越的机械性能和化学稳定性，可以应用于滤膜，用于过滤小分子量的有机分子，而不会阻塞滤膜。
它还
可以用于制备膜印模，具有良好的光折射性和透明度，可以有效地对光线进行分束。
此外，PVDF纳米纤维膜具有优良的生物相容性，可以用作植入体中的生物传感器。
总之，静电纺丝制备PVDF纳米纤维膜已经在众多领域中取得广泛应用，有广泛的应
用前景。
这些应用是基于PVDF纳米纤维膜具有良好的机械性能，化学稳定性，电子导电性，共挤流变性以及抗菌性等固态特性以及独特的结构它们的优势。
PVDF纳米纤维膜的未来发展将趋于更加先进的领域，以及更加多样的工业应用。
静电纺制备PVDF纳米纤维膜的应用近年来，静电纺制备纳米纤维膜逐渐成为一种研究热点，其中PVDF纳米纤维膜因其较好的分离性能和生物相容性而备受关注。
本文将介绍静电纺制备PVDF纳米纤维膜的原理及其在环境、能源和生物等领域中的应用。
静电纺是一种由电场引导聚合物溶液或熔融聚合物物质在空气中快速凝聚成纳米纤维膜的方法。
在静电纺制备PVDF纳米纤维膜中，首先需要将PVDF聚合物在有机溶剂中溶解或熔融，并加入适量的表面活性剂来改善溶液的稳定性和凝聚性。
然后，将制备好的聚合物溶液或熔融聚合物通过高压喷液器将其喷出形成一个均匀的细液柱。
在液柱喷出时，加上一个高电压（通常为10-30 kV）的直流电源，静电场将会使液柱表面的聚合物分子带上一个静电荷，这样，在液柱的喷出口处，电荷的相互斥力将使聚合物分子向外喷出，形成一根连续的纳米纤维，最后在收集器上以一定的布局堆积成为膜。
整个制备过程需要在恒定的湿度和温度下进行。
1. 空气过滤器：PVDF纳米纤维膜具有良好的孔隙率和较小的孔径，能够过滤掉空气中的微小颗粒、病毒和细菌等有害物质，因而被广泛应用于空气过滤器。
3. 催化剂载体：将金属催化剂固定在PVDF纳米纤维膜表面，可以提升催化剂的活性，从而被应用于废水处理等方面的催化反应中。
1. 锂离子电池隔膜：PVDF纳米纤维膜在锂离子电池中能够作为高效的隔膜，可以防止正负电极之间的直接接触，从而延长电池的寿命和安全性。
2. 太阳能电池：通过将PVDF纳米纤维膜用作太阳能电池的电极材料，可以提高太阳能电池的效率。
3. 储氢材料：将PVDF纳米纤维膜与多孔碳凝胶等材料复合使用，可以制备出一种高效的储氢材料，有望在储氢领域得到广泛应用。
1. 组织工程：利用PVDF纳米纤维膜作为生物支架材料，可以促进细胞的黏附和增殖，有助于维持和重建组织的结构和功能。
2. 血滤器：PVDF纳米纤维膜在制备血滤器时具有较高的血液相容性和血清相互作用能力，可以被用于治疗肾功能衰竭等血液疾病。
PVDF 纳米纤维膜的制备及其油水分离性能黄庆林1，2，郑涵文1，2，杜雄飞1，2，孙昱旻1，2（1.天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室，天津300387；2.天津工业大学材料科学与工程学院，天津300387）摘要：针对静电纺丝纳米纤维膜孔径偏大的问题，以聚偏氟乙烯（PVDF ）为成膜聚合物，N ，N-二甲基甲酰胺（DMF ）/丙酮为混合溶剂制得纺丝液，采用静电纺丝技术制备PVDF 纳米纤维膜，并研究聚合物浓度对纳米纤维膜孔结构及油水分离性能的影响。
结果表明：增大纺丝液浓度会明显提高PVDF 纳米纤维直径，使得纳米纤维直径分布变窄；当PVDF 质量分数为14%时，所得PVDF 纳米纤维膜具有较好的表面形貌和拉伸强度；油水分离结果表明，重油体系（二氯甲烷+水）通量最大达2900.86L/（m 2·h ），分离效率高达99.5%，高粘附油体系（玉米油+水）通量最小为32.98L/（m 2·h ），分离效率仅有91.7%。
在进一步的油包水乳液分离过程中，PVDF 纳米纤维膜（M-3）具有的油水分离通量为7.9L/（m 2·h ），分离效率高达97.6%。
关键词：静电纺丝；聚偏氟乙烯；纳米纤维膜；油水分离；乳液分离中图分类号：TQ028.8文献标志码：A 文章编号：员远苑员原园圆源载（圆园23）园6原园园10原07收稿日期：2022-09-15基金项目：天津市科技计划项目（18PTSYJC00170）通信作者：黄庆林（1985—），男，教授，博士生导师，主要研究方向为高分子膜材料。
E-mail ：*************************.cn Preparation and oil-water separation performance of PVDF nanofiber membraneHUANG Qinglin 1，2，ZHENG Hanwen 1，2，DU Xiongfei 1，2，SUN Yumin 1，2（1.State Key Laboratory of Separation Membranes and Membrane Processes ，Tiangong University ，Tianjin 300387，China ；2.School of Material Science and Engineering ，Tiangong University ，Tianjin 300387，China ）Abstract ：Aiming at the problem of large pore size of electrospun nanofiber membrane袁polyvinylidene fluoride 渊PVDF冤nanofiber membranes were fabricated by electrospinning technique袁with PVDF as membrane material袁andDMF/acetone as mixed solvent.The effects of PVDF concentration on the nanofiber membranes忆pore structure and oil-water separation performance were investigated.The results showed that the increase of PVDF concen鄄tration effectively elevated the diameter of nanofiber and narrow the distribution袁and also improved the porosity and mechanical strength.When the concentration mass fraction of PVDF was 14%袁the obtained PVDF nanofiber membrane had better surface morphology and tensile strength.It was found that the maximum flux of heavy oilsystem 渊dichloromethane/water冤was 2900.86L/（m 2·h ）袁and the separation efficiency was 99.5%.The mini鄄mum flux of high adhesion oil system渊corn oil/water冤was 32.98L/（m 2·h ）袁and the separation efficiency was only 91.7%.In the subsequent separation process of water-in-oil emulsion袁the oil-water separation flux of M-3was7.9L/（m 2·h ）袁and the separation efficiency reached up to 97.6%.Key words ：electrospinning曰polyvinylidene fluoride曰nanofiber membrane曰oil/water separation曰emulsion separation水资源短缺及废水污染已经成为亟待解决的世界性问题。
静电纺丝技术制备纳米纤维的基本原理与应用静电纺丝技术是近年来较为成熟的纳米纤维制备技术之一，具有高效、简便、易操作等特点。
本文将介绍静电纺丝技术的基本原理，探讨其应用领域，并简单举例说明。
一、静电纺丝技术的基本原理静电纺丝技术是指将高分子溶液通过高压电场作用，形成纳米级的纤维。
其工作原理基于三个主要因素：高分子的表面张力、电荷密度和电场强度。
在电场的作用下，载有电荷的高分子溶液会形成电荷分布，随后在电场的作用下，溶液中的高分子链状分子朝向电极移动而形成了纳米级的纤维。
这些纳米纤维以径向跟随电场分布，并且由于高分子链间的极性相互作用力、表面张力等因素的固化作用下逐渐形成完整的纳米纤维膜。
二、静电纺丝技术的应用领域(一) 高分子工业静电纺丝技术在高分子工业上有着广泛的应用。
由于其纳米纤维的特殊性质，可以增强高分子材料的机械性能、光学性能、电学性能等特征。
高分子纳米纤维的应用范围涉及到纺织品、防辐射针织品、过滤器、滤清器、气凝胶、船用材料等。
(二) 食品科学静电纺丝技术在食品科学中也有着广泛的应用。
利用静电纺丝技术制备的纳米纤维对于食品中的油脂、营养成分、气味等具有吸附、封存、保护的效果。
同时，纳米纤维膜具有较高的透气性能和大表面积，可以被应用于保鲜、包装、防霉、防菌等方面。
(三) 医药领域静电纺丝技术在医药领域中的应用较为广泛。
制备高分子纳米纤维材料用于医疗设备的制造，例如口罩、医用手套、敷料等。
此外，静电纺丝在药物传输、生物识别、细胞培养、组织修复等方面也有着广泛的应用。
三、例子详解——静电纺丝技术制备抗菌口罩随着新型冠状病毒的传播，口罩成为了人们必备的生存物品。
传统的口罩材料往往有着较为严重的缺陷，无法对抗空气中的病原体产生作用，再加上长时间佩戴，出现细菌和真菌的滋生。
基于静电纺丝技术的口罩材料则可以有效地解决上述问题。
利用静电纺丝技术，制备的口罩材料具有高度的表面积，并且具有极佳的抗菌和透气性能。
静电纺丝技术制备聚合物纳米纤维膜的研究聚合物纳米纤维膜是一种新型的材料，由于其具有优异的物理和化学性质而受到越来越多的关注。
目前，研究人员开展了大量的工作，以开发制备这种材料的新方法。
静电纺丝技术是一种被广泛应用于聚合物纳米纤维膜制备的方法。
该方法以高压静电场为驱动力，通过将聚合物分子从液态转变为固态，从而制备具有纳米级尺度的聚合物纤维。
本文将介绍静电纺丝技术制备聚合物纳米纤维膜的原理、优点以及应用。
一、静电纺丝技术的原理静电纺丝技术是指将含有聚合物溶液的“滴”，通过高压静电场的作用，使溶液从液态转变为纳米级尺度的聚合物纤维的过程。
该技术涉及两个相反的过程：传输和荷电。
在传输过程中，溶液从喷嘴中被喷出，形成溶液“滴”，然后通过高压静电场的作用，这些滴获得了荷电，移动到地面或由电极吸附。
在荷电过程中，因为这些荷电粒子被静电力所吸引，所以它们沿着高压电极向下运动。
当这些荷电粒子接近到一定距离，它们之间的静电引力就足以克服表面张力，形成纳米级尺度的聚合物纤维。
二、静电纺丝技术的优点制备聚合物纳米纤维膜的传统方法包括溶液浸渍、熔融拉伸等技术，但这些方法都存在着一些局限性，如工艺复杂、成本高等。
相比之下，静电纺丝技术具有如下优点：1.高效性：该技术可在较短时间内制备大量的纳米级聚合物纤维，并可实现连续性生产。
2.灵活性：静电纺丝技术可以制备出不同形态、大小和形状的聚合物纳米纤维。
3.高质量：该技术制备的聚合物纳米纤维具有高度纯度、尺寸一致性好和结构紧密等特点，使其应用广泛。
三、聚合物纳米纤维膜的应用聚合物纳米纤维膜由于其纳米级尺度的尺寸和优良的物理化学性质，在多个领域中都有着广泛的应用。
下面简要介绍其主要应用领域。
1.过滤和分离领域：聚合物纳米纤维膜由于其纤维间距非常小，同样尺寸的纳米级颗粒、蛋白质等大分子物质可以被过滤掉，这使其在液体过滤和气体过滤领域有广泛的应用。
2.生物医学领域：在不同细胞之间建造三维聚合物纳米纤维膜支架，使得细胞能够依附并形成新的组织，有利于修复受损的组织和器官。
静电纺丝纳米纤维的工艺原理、现状及应用前景一、本文概述本文旨在深入探讨静电纺丝纳米纤维的工艺原理、现状及应用前景。
我们将详细阐述静电纺丝技术的基本原理，包括其工作原理、操作步骤以及关键影响因素。
接着，我们将概述当前静电纺丝纳米纤维的研究现状，包括纳米纤维的制备技术、性能调控以及应用领域等方面的最新进展。
我们将展望静电纺丝纳米纤维的未来应用前景，分析其在各个领域中的潜在应用价值以及可能面临的挑战。
通过本文的综述，我们希望能够为相关领域的研究人员提供关于静电纺丝纳米纤维的全面了解，并为未来的研究提供有益的参考和启示。
我们也期望能够引起更多研究者对静电纺丝纳米纤维技术的关注，共同推动其在各个领域的广泛应用和发展。
二、静电纺丝纳米纤维的工艺原理静电纺丝是一种利用静电场力将高分子溶液或熔体拉伸成纳米级纤维的技术。
其工艺原理主要涉及到电场力、表面张力和高分子链的缠结作用。
在静电纺丝过程中，高分子溶液或熔体被置于一个强静电场中。
当电场强度足够大时，液体表面电荷密度增加，形成泰勒锥。
随着电荷的不断积累，电场力克服表面张力，使得泰勒锥的尖端形成射流。
射流在电场力的作用下被迅速拉伸，同时溶剂挥发或熔体冷却固化，最终形成纳米级纤维。
在这个过程中，高分子链的缠结作用也起到了关键作用。
高分子链之间的缠结使得纤维在拉伸过程中保持一定的结构稳定性，防止纤维断裂。
缠结作用还有助于纤维在接收装置上的沉积和收集。
静电纺丝技术具有操作简便、纤维直径可控、可制备多种材料等优点，因此在纳米材料制备、生物医用、环境保护等领域具有广泛的应用前景。
通过深入研究静电纺丝纳米纤维的工艺原理，可以进一步优化纺丝过程，提高纤维的性能和产量，为相关领域的科技进步做出贡献。
三、静电纺丝纳米纤维的现状静电纺丝技术自其诞生以来，在纳米纤维制备领域已经取得了显著的进展，并逐渐发展成为一种高效、可控的纳米纤维生产方法。
目前，静电纺丝纳米纤维的研究与应用已经涉及到了众多领域，如环境保护、生物医疗、能源科技、纺织工程等。
静电纺丝技术制备纳米纤维膜研究纳米材料在科技领域有着广泛应用，其中纳米纤维膜是一种重要的纳米材料。
静电纺丝技术是制备纳米纤维膜的一种常见方法，下面将详细介绍静电纺丝技术制备纳米纤维膜的原理、优势和应用。
一、静电纺丝技术的原理静电纺丝技术又称为电纺法、纺织电晕法等，是一种制备高分子材料纳米纤维膜的方法。
该技术使用高压电场使稀溶液产生强烈的电荷，经过过度拉伸后会产生电极化、沉积和电晕等现象，最终将溶液转变为具有纳米级直径的纤维。
静电纺丝技术的制备过程主要分为三个步骤：①将高分子溶解于有机溶剂中，制备出高分子稀溶液；②通过静电势场，将稀溶液产生电极化和增加表面能；③将带电的液滴通过冷凝作用凝聚成为纳米纤维膜。
二、静电纺丝技术的优势（1）高纳米纤维膜产量：静电纺丝技术可以同时制备多个纳米纤维膜，可大幅提高产量。
（2）低成本、高效率：静电纺丝技术制备的纳米纤维膜采用的有机溶剂可以再生利用，不仅成本低，而且制备速度非常快。
（3）纳米纤维膜直径可调：可以通过调节静电场、流量、距离和喷嘴的直径等参数，控制纳米纤维膜的大小，进一步优化纳米纤维膜的性质。
三、静电纺丝技术的应用（1）纳米滤膜：静电纺丝技术可以制备出高效纳米滤膜，例如空气过滤器和水处理过滤器等。
（2）纳米材料：纳米纤维膜可以用于制备纳米材料，例如非常完美的是一簇具有纤维维度的SiO2微晶。
（3）医用纱线：静电纺丝技术可以制备含有药物的医用纱线，用于缓释药物，使药物更加高效和准确。
总之，静电纺丝技术作为制备纳米纤维膜的一种常见方法，具有优越性能，并有着广泛的应用前景。
在未来的生产和科研中，这种技术将大大促进纳米材料的发展和应用。
静电纺丝制备口罩用PVDF纳米纤维过滤膜发布时间：2023-02-21T02:38:45.185Z 来源：《科技新时代》2022年10月19期作者：张凌飞1 程堂剑2 程宗盛1[导读] 聚合物溶液（熔体）在静电作用下进行喷射拉伸制得纳米级纤维的纺丝方法被称为静电纺丝法。
通过静电纺丝技术制得的聚偏氟乙烯（PVDF）纳米纤维膜具有高孔隙率、高韧性、高透气性等优点。
张凌飞1 程堂剑2 程宗盛11.东莞东阳光科研发有限公司，广东东莞 5238712.乳源东阳光氟树脂有限公司，广东韶关 512600摘要：聚合物溶液（熔体）在静电作用下进行喷射拉伸制得纳米级纤维的纺丝方法被称为静电纺丝法。
通过静电纺丝技术制得的聚偏氟乙烯（PVDF）纳米纤维膜具有高孔隙率、高韧性、高透气性等优点。
为了制备高性能的口罩过滤材料，本文研究了PVDF的静电纺丝工艺。
通过调节导电剂用量、纺丝流速、纺丝电压以及纺丝液固含量来制备PVDF纳米纤维，并对所制得过滤材料的过滤效率进行测试。
结果表明: 当纺丝液中PVDF含量为10Wt%，静电纺丝流速为1.0mL/h，流量为1.0mL，电压为30kV时，所得PVDF口罩过滤材料的过滤效率高、透气性好。
关键词: 静电纺丝; 纳米纤维; 聚偏氟乙烯中图分类号: TQ3421.背景介绍静电纺丝技术是近年来发展起来的可大量制备纳米纤维的有效方法[1]，是利用高压电场的作用使聚合物溶液（熔体）带电并在喷丝口末端形变形成悬垂状液滴，当施加在喷丝口末端的电压超过某一临界值时，液滴表面就会喷射出微小液体而流形成射流，射流经过电场拉伸、溶剂挥发最终固化成静电纺纤维并沉积到接收装置上[2]。
通过调节纺丝液性质（聚合物种类及相对分子质量、溶剂性质、溶液浓度、粘度、表面张力、电导率等）、纺丝工艺参数（电压、灌注速度、接收距离、基材材质等）、环境参数（温度、相对湿度）等可有效调控静电纺纤维及其聚集体的形态结构及性能[3]。
静电纺丝纳米纤维膜的应用
静电纺丝纳米纤维膜是一种新型的膜材料，它具有优异的机
械性能、耐腐蚀性和耐热性，可以用于多种应用领域。
首先，静电纺丝纳米纤维膜可以用于滤液和过滤。
它具有优
异的滤液性能，可以有效地过滤悬浮物，把悬浮物从液体中分离
出来，从而达到净化液体的目的。
此外，它还可以用于过滤气体，可以有效地捕获气体中的微粒，从而达到净化空气的目的。
其次，静电纺丝纳米纤维膜还可以用于制造电子元件。
它具
有优异的电绝缘性能，可以有效地阻止电子元件中的电子流动，
从而达到保护电子元件的目的。
此外，它还可以用于制造电子器件，可以有效地抑制电子器件中的电磁干扰，从而达到保护电子
器件的目的。
最后，静电纺丝纳米纤维膜还可以用于制造热管和热管绝缘层。
它具有优异的热绝缘性能，可以有效地阻止热量的传导，从
而达到保护热管的目的。
此外，它还可以用于制造热管绝缘层，
可以有效地阻止热量的传导，从而达到保护热管的目的。
总之，静电纺丝纳米纤维膜具有优异的机械性能、耐腐蚀性
和耐热性，可以用于滤液、过滤气体、制造电子元件、制造热管
和热管绝缘层等多种应用领域。
静电纺制备PVDF纳米纤维膜的应用作者：贾思远孙光武李艳梅来源：《现代纺织技术》2020年第03期摘要：聚偏氟乙烯（PVDF）是一种新型高分子材料，通过静电纺丝法制备的PVDF纳米纤维膜具有压电系数高、生物相容性好、质轻柔软等优点，近年来在各领域得到广泛应用。
为了充分认识PVDF纤维膜，简要对比了溶液流延法、静电纺丝法制作PVDF纤维膜的优缺点，详细介绍了溶液静电纺丝法制备聚偏氟乙烯纳米纤维膜的工艺过程。
重点分析了当前PVDF纳米纤维膜在压电传感器、生物医学、过滤材料、电池隔膜等领域的应用现状。
探索了在生产和应用领域上存在的问题，并提出了PVDF纳米纤维膜的发展前景。
关键词：聚偏氟乙烯;静电纺丝法;压电传感器;生物医学;过滤材料Abstract：Polyvinylidene fluoride （PVDF） is a new type of polymer material. The PVDF nanofiber membrane prepared by electrospinning has the advantages of high piezoelectric coefficient， good biocompatibility， light weight and softness. It has been extensively widely used in various fields in recent years. In order to have a full understanding of PVDF nanofiber membrane，a brief comparison of advantages and disadvantages is made between PVDF nanofiber membrane prepared by solution casting method and that by electrospinning method， and the process of preparing polyvinylidene fluoride nanofiber membrane by solution electrospinning method is introduced in detail. The application status of PVDF nanofiber membranes in piezoelectric sensors，biomedicine， filter materials and battery separators is focused on. The problems of production and application are studied， and the development prospect of PVDF nanofiber membrane is pointed out.Key words：polyvinylidene fluoride; electrospinning; piezoelectric sensor; biomedicine; filtering material聚偏氟乙烯（Polyvilidine fluoride，簡称PVDF）是一种白色粉末状结晶高分子，在1944年由T.A.Ford等发现，1960年美国Du Pont公司和日本吴羽化学公司将其产业化[1]。
到20世纪70年代末，聚偏氟乙烯最早用于商业化始于美国Millipore公司生产的一种性能优良的检测和过滤用产品[2]。
聚偏氟乙烯是一种多晶态的聚合物，具有α、β、γ、δ、ε 5种晶型，其中β相作为一种极性的晶体结构对PVDF纳米纤维膜的压电、热电及铁电性能起着主导作用[3]。
聚偏氟乙烯纳米纤维膜耐化学腐蚀性和耐氧化性优良，具有质轻柔软、透气性好、压电性能优异等特点，在电子电气、环境工程、生物医学等领域获得广泛应用。
目前已有多种制备PVDF纤维膜的方法，常用的方法主要有溶液流延法和静电纺丝法等。
溶液流延法制备PVDF纤维膜的步骤一般为：a）使用溶剂将PVDF粉末溶解，搅拌获得PVDF溶液;b）静置、脱泡;c）流延于玻璃板上，水平静置;d）烘干，获得PVDF纤维膜。
溶液流延法所需设备要求低，纤维膜密度高、致密性强，但是不易弯曲、硬度大，晶型大多都是α相，不具有压电性能，需要经过单轴拉伸才能获得较高β相的PVDF纤维膜。
静电纺丝法中的熔融纺丝法不需要溶剂，不会形成溶剂回收和污染问题，但是熔融静电纺丝法在纺丝过程中需要的电压和温度相对较高，由于不含溶剂只能依靠电极拉伸，导致制备纳米级纤维较为困难[4]。
而溶液静电纺丝法通过极化、拉伸能够制备较高β相含量的PVDF纳米纤维膜，方便快捷，操作简单，具有一步成型的优点。
总的来说，溶液纺丝法是能够直接、连续制备纳米纤维的方法之一。
本研究重点介绍PVDF纳米纤维膜在各领域的应用现状，并提出其潜在的应用领域。
1 静电纺丝法制备PVDF纳米纤维膜19世纪末，Rayleigh最早发现了静电纺丝法[5]。
1934年，Formalas用丙酮和乙醇作为溶剂，采用静电纺丝法制备了醋酸纤维素纤维并首次申请了专利[6]。
2004年，捷克利贝雷茨技术大学与爱尔玛科公司合作推出第一台静电纺丝机，并开发了全球第一条静电纺纳米纤维生产线，随后便开启了静电纺制备纳米纤维膜的新纪元[7]。
静电纺丝原理是在纺丝过程中喷丝针头与接收装置之间产生高压电场，纺丝溶液从针头喷出，随即受到高强电场产生的电场力的作用，溶液逐渐被拉伸成锥形，即Taylor锥[8]。
溶液在电场中伴随着溶剂的挥发，最后固化在接收装置上形成纳米纤维膜[9]。
采用静电纺丝法制备PVDF纳米纤维膜的装置如图1所示，一般包括高压电源、注射泵、针头、纤维接收装置等[10]。
其中，高压电源为纺丝工艺提供高压电场，使聚合物溶液带有电荷;注射泵能够容纳纺丝溶液并控制纺丝速度;针头大小一般为内径0.5～2 mm的毛细管;纤维接收装置一般连接负极，用来接收纺丝纤维，一般有石墨纸、金属板、传送带、滚筒、网格等，不同的接收装置直接影响纺丝纤维的形貌和性能，甚至影响纺丝效率[11]。
溶液静电纺丝法的一般步骤为：a）根据所需浓度，将PVDF粉末溶解成适合用于纺丝的溶液;b）水浴加热搅拌后静置，去除气泡;c）用注射器吸入PVDF溶液，准备静电纺丝;d）在纺丝完成以后，把收集在滚筒上的PVDF纳米纤维膜小心取下，收集保存。
2 PVDF纳米纤维膜的应用PVDF纳米纤维膜具有良好的电化学稳定性和对电解质溶液的亲和性，可以用作各种传感器和锂离子聚合物电池隔膜，以及污水处理和某些病毒的过滤。
除此之外，PVDF纳米纤维膜具有的良好生物相容性，还可将其用于制作生物医学材料。
2.1 压电传感器随着科学技术的发展，智能纺织品逐渐兴起，可以检测心跳、脉搏及运动状态的智能纺织品层出不穷，传感器是智能纺织品中不可缺少的元件。
传感器想要与服装结合，应该具备柔软性好、灵敏度高、响应快等特点。
而静电纺丝法制备的PVDF纳米纤维膜恰好涵盖了以上优点，作为压电传感器在智能服装产品上得到广泛应用。
但是PVDF纳米纤维膜厚度小、极度柔软、耐裁剪性差，在使用过程中极易受到外界干扰，一般需将其封装成传感器使用。
关节是人类活动最重要的部位，通过对关节运动特征进行检测，改善运动方式，能够有效降低关节损伤。
使用压电传感器进行关节检测的原理是将传感器紧贴人体关节部位，关节的弯曲导致传感器被拉伸，同时由于关节曲率变化，拉伸力被转化为压力，传感器将压力转换为电信号，通过采集电信号，进而分析关节的弯曲程度。
孟仁俊等[12]利用PVDF纳米纤维膜的柔软性和幅频响应特性，将制成的PVDF传感器固定在指关节的上侧，以电信号的方式记录指关节的运动状态。
在同一频率下，响应峰值随着弯曲幅度的增加而增大，证明了所研制的PVDF传感器可用来监测和分析人体有关部位的运动状态。
图2为PVDF压电传感器结构示意。
马爽[13]在测试肘部弯曲的角度与压力的关系时，将两层PVDF纳米纤维膜以串联方式重叠，制备了双层结构的压电传感器，所得电信号是单层的两倍。
当手臂肘部夹角减小时，即弯曲程度增大时，电信号随之增大，得出输出电压与弯曲角度成反比，与手臂的弯曲程度成正比的结论。
马星宇[14]同样利用PVDF纳米纤维膜的压电特性设计了一款对腕部运动信号进行测试的传感器，该传感器能够采集、提取和输出多路腕部运动信号，并根据采集到的信号差异，为手势的分析和识别提供了理论和技术基础。
关节检测是PVDF纳米纤维膜用于压电传感器的一个重要领域，能够有效反映人体的运动状态，帮助改善运动方式，并且在智能可穿戴产品和智能机器人关节弯曲等活动的模态分析方面起着重大作用，但是PVDF压电传感器在韧性、多维力测量方面仍需继续探索。
2.2 锂离子电池隔膜隔膜的主要作用是使电池的正、负极分开，防止两极接触而短路，并为锂离子提供通道。
电池隔膜既要具有高的孔隙率，保证锂离子的快速通过，也要具备热稳定性和适当的热闭孔性能[15]。
目前，锂离子电池隔膜的常用材料大致分为3种：聚烯烃微孔类隔膜、非织造布隔膜、陶瓷复合隔膜[16]，其中聚烯烃微孔类隔膜热稳定性差，可能会导致电池短路而引起火灾或爆炸[17];非织造布隔膜虽然成本低，孔隙率高，但是较大的孔径使得传统的非织造布隔膜易引起电池短路[18];陶瓷复合隔膜能有效提高锂离子电池隔膜电解液亲和性和高温稳定性，但是黏合剂会使其厚度增加，使隔膜界面阻抗增加，不利于高存儲锂电池的开发[19]。
静电纺PVDF纳米纤维膜良好的电绝缘性、化学稳定性和电化学稳定性，对制作较高安全性和稳定性的锂离子电池隔膜提供了前提条件。
Hwang等[20]通过改变纺丝条件等发现了PVDF纳米纤维膜的吸液率和力学性能的最佳工艺。
在大倍率充放电时，所制得的PVDF纳米纤维膜比商业PE膜具有更高的充放电比容量，而且闭孔温度相比PE膜有所提高。
但是，聚偏氟乙烯锂离子电池隔膜电化学性能相对一般，李琳等[21]通过加入二氧化钛（TiO2）提高其电化学性能，结果表明，加入TiO2的聚偏氟乙烯纳米纤维膜放电比容量提高且波动小，孔隙率、吸液率和电池的稳定性也得到明显提高。
龚勇等[22]为了改善PVDF纳米纤维膜的力学性能，制备了PVDF锂离子电池隔膜，并进行热压处理。
结果表明，热压处理能有效提高纤维膜的力学性能，但是过高的热压处理会大大减小隔膜孔隙率，并得出在0.04MPa、145℃条件下热处理两小时为优良改性参数。
龚文正等[23]将PVDF取向纤维膜90°垂直叠加后进行热压处理，结果发现热压取向PVDF隔膜装配的锂离子电池放电工作电压稳定、初次放电容量高、电池循环性能稳定，兼具良好的力学性能和电化学性能，有望成为新一代的高性能锂离子电池隔膜。
