近年来,大量关于有机-无机杂化纳米纤维的研究被报道。由于此类复合纳米纤维膜不仅拥有无机材料的性质还有着有机材料的特点,这种纤维状的材料具有超细的纤维直径、三维立体结构和较大的比表面积等。更重要的是,无机材料的加入可以提高复合纳米纤维的热学性质和机械性能。这无疑大大拓宽了其应用领域,使得其在传感器、组织工程、药物控释和生物医药领域的发展变得热门。由于纳米纤维材料可以促进细胞黏附、细胞增殖与分化,这使其在生物医药领域有着很好的应用前景。研究者使用的无机材料有很多种,比如本研究中所用的多壁碳纳米管(MWCNTs)、累托石(REC)层状硅酸盐和Ti02等等,这些无机颗粒可以很容易加入到高分子聚合物中通过静电纺丝的方法制备得到复合纳米纤维材料。静电纺丝技术简单有效、价格低廉,通过此法可快速有效地获得直径介于纳米到微米间的连续聚合物纤维,因而此技术受到很多研究者的青睐。本研究中主要通过混合静电纺丝将MWCNTs、REC及Ti02加入到纳米纤维膜中制备复合纳米纤维膜并研究此材料热稳定性、结晶性的变化,及无机颗粒的加入对纤维形貌的影响和纳米纤维膜对L929细胞的毒性。本研究的所涉及到的主要内容和结论如下:1.首先,利用静电纺丝技术制备了 PLA/MWCNTs/REC复合纳米纤维膜。其次,通过场发射扫描电子显微镜观察了纳米纤维膜的形态变化和结构特征,结果发现纳米纤维膜是由很多单根的纳米纤维交织而形成,加入MWCNTs和REC后,纳米纤维形貌有很大的变化。经数据分析发现REC的加入可以使纤维变得更细更均匀。而MWCNTs的加入使得纳米纤维表面呈现很多不规则的突起。透射电镜结果进一步显示这些突出的结构就是因为MWCNTs在纤维中不能完全伸展而露出来的。此外,拉曼光谱结果发现REC的谱图信息与MWCNTs的相似。X-射线衍射结果说明复合材料中REC的层间距变大,加入MWCNTs后增大的量更明显。热重分析和示差扫描量热结果说明MWCNTs和REC的加入可提高复合纤维膜的热稳定性。最后,MTT分析结果表示PLA纳米纤维膜对L929细胞是无毒的,且可以促进细胞增殖。加入REC和MWCNTs的纳米纤维膜对L929细胞有低毒性。细胞在纳米纤维膜上的生长和黏附情况较好。以上结果说明了复合纳米纤维膜可用于组织工程等生物医学领域。2.利用静电纺丝装置制备了PVA/MWCNTs/TiO2 合纳米纤维膜,研究发现静电纺丝中纤维形成的快速拉伸过程可以使得MWCNTs沿着PVA纤维轴向分布。MWCNTs在纤维中的取向和分布对于复合纳米纤维膜的理化性质和表面形貌有着很重要的影响。实验发现REC的加入会使PVA纳米纤维的平均直径变小。但MWCNTs加入会使纤维表面变得粗糙,且其加入的量会影响其在纳米纤维中的轴向分布,MWCNTs量多容易引起团聚缠结,从而不能很好地分布在纤维中。当纤维中出现了片状结构的REC,在少数地方可以看到REC阻挡MWCNTs的取向。但当REC和MWCNTs出现在同一根纤维但是没有相遇,或者它们分布在不同的纤维中,MWCNTs则会很好地分布在纤维中而不受REC的影响。当球状Ti02加入到复合材料中后,其对MWCNTs的取向未出现太大影响。但是透射电镜结果显示Ti02不同程度地与MWCNTs相互靠近,可能是静电作用。