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静电纺丝是一种高效制备纳米纤维的技术,近些年来,随着对静电纺丝过程和机理的研究更加深入,利用该技术制备纳米结构材料的研究越来越多。静电纺丝制备的纤维可以应用于一维:核壳结构纤维、催化剂、药物控释载体,二维:过滤材料、皮肤敷料,三维:组织工程材料。对于制备特殊三维形貌产物的研究还并不是很多。本文以聚氧化乙烯(PEO)这一在静电纺丝领域被最为广泛研究的聚合物为例,研究了静电纺丝制备三维蜂窝结构的机理和影响因素,分为三个部分:1.配制不同相对分子质量不同质量分数的PEO水溶液,在特定的静电纺丝参数下进行纺丝。通过黏度计、表面张力仪和电导率仪分析了PEO水溶液的性质,采用光学显微镜初步观察蜂窝形貌,然后用扫描电子显微镜观察蜂窝的微观结构。结果表明只有在质量分数适中时才能形成由微珠和纤维组成的蜂窝结构。2.以相对分子质量为6×105g·mol-1质量分数为4%的PEO水溶液为原液,用扫描电子显微镜观察在不同电纺参数下得到的蜂窝结构。比较了环境温度、相对湿度、供给速度、电压和距离对蜂窝结构的影响。结果表明相对湿度决定了是否能够通过静电纺丝自组装形成蜂窝结构。3.以相对分子质量为6×105g·mol-1质量分数为4%的PEO水溶液为原液,在不同相对湿度下研究形成蜂窝的机理。结果表明相对湿度较高时导致静电纺丝形成的纤维上有大量微珠,这些微珠间发生溶并,或微珠与纤维之间溶并,然后自组装成纤维束,落下的纤维优先聚集在这些纤维束上,从而形成蜂窝的孔壁,这些孔壁组成了蜂窝结构。