微纳颗粒粉尘污染严重,高品质空气滤料的研究受到广泛关注。静电纺丝纳米纤维膜具有直径小、孔隙率高、比表面积大、易于复合等优点,成为高效空气滤料的重要研究领域。本文主要围绕复合纳米纤维膜立体成型调控规律及其空气过滤机理展开研究,探索了立体结构纤维膜的电纺成型以及抗菌功能性复合纳米纤维滤料过滤性能的优化提升。围绕纳米纤维膜过滤的空气动力学行为,构建了数值仿真模型,分析了纳米纤维膜结构参数对内部气体静态压强、气流速度、颗粒捕获效率的作用规律。仿真结果表明,纤维直径、厚度的增大和螺旋状立体结构节距的减小均有利于提高颗粒捕集效率,但空气阻力也随之变大。开展立体纳米纤维电纺成型与过滤性能测试实验研究,通过优化电纺工艺实现了螺旋纤维等立体结构的成型制造,测试分析了立体结构纳米纤维膜的空气过滤性能的控制规律。经参数优化,螺旋立体结构纳米纤维膜过滤性能较好,过滤效率可达到93.6%,空气阻力低至89.0Pa,过滤品质因数为0.0309Pa-1。研究PVDF/PAN复合纳米纤维膜立体成型工艺的优化,完成纳米纤维膜过滤性能测试分析,获得了复合纳米纤维膜过滤性能的调控规律;研究了复合方式、材料复合比例等工艺参数对纤维膜过滤性能的作用规律。结果表明,通过增大复合纳米纤维中PAN纤维的比例,使得纤维堆叠较为紧密,有利于促进过滤效率的提升,但也增大了空气阻力;相比于混纺复合工艺,层合复合纳米纤维膜有利于降低空气阻力,在过滤效率达95.6%时,可使空气阻力减小至78.8Pa。以PVDF/PAN复合纤维膜为载体,引入聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(PDMAEMA)抗菌材料,探索复合膜抗菌功能化的电纺制造。抗菌剂质量浓度为3.0wt%时,复合纳米纤维膜抑菌率可达88.4%。本文研究了带抗菌功能立体复合纳米纤维膜的电纺制造,通过电纺工艺与立体膜结构参数的优化,进一步提升过滤性能,有利于推动复合纤维滤料的产业化。