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近年来,随着现代工业的迅速发展,环境恶化问题越来越引起人们的关注。工业化导致的雾霾等污染,使人类的身体健康受到严重威胁。防雾霾纳米纱窗因其具有良好的通风换气、防霾防尘等特点,迅速受到了人们的广泛关注。传统空气过滤技术因其过滤效率低、过滤阻力大、产量提升存在瓶颈等问题,难以满足日益增长的产业化需求。基于静电纺丝技术制备的亚微米纤维纱窗具有孔隙率高、过滤滤效高、易于功能化等优点,而被大量应用于过滤领域。由于纱窗长期暴露于空气中易受阳光、风等外界环境因素的影响,故在开发研究防雾霾纱窗时,不仅要保证其具有优良的过滤性能,同时要兼备良好的透光性和机械强力,此外,在实际应用中其功能性需达到一定的条件以满足人们的需求。基于以上问题,本文在研究静电纺防雾霾亚微米纤维纱窗时,一方面通过添加光致变色指示剂,赋予纳米纱窗光致变色性能,另一方面,通过改性处理等方法提升其强力,并对亚微米纤维纱窗的孔径分布、力学性能、过滤性能、透光性能研究分析,拓展其功能性应用领域。主要内容如下(1)对聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)两种不同高聚物进行静电纺丝制备亚微米纤维纱窗,探索最佳质量分数,在此基础上分析两种不同溶质对纺丝前驱体溶液性能的影响,通过SEM观察两种亚微米纤维纱窗的表观形貌及纤维直径分布情况,并分别对两种亚微米纤维纱窗的孔径分布、过滤性能、力学性能、透光性能等进行分析。结果表明,随着PAN质量分数的增加,亚微米纤维纱窗过滤效率先增后低,断裂强度、断裂伸长率逐渐增加,透光率逐步降低;随着PVDF质量分数的增加,亚微米纤维纱窗过滤效率先增后降,断裂强度、断裂伸长率逐渐增加,透光率逐步降低。(2)通过添加萘并恶嗪指示剂来赋予亚微米纤维纱窗光致变色的功能性,利用目视比色法,通过观察紫外光照射前后的PAN亚微米纤维纱窗的颜色变化进行分析评价。探索亚微米纤维纱窗对紫外光变色响应的机理及光敏性。结果发现,当亚微米纱窗经紫外光照射时,萘并恶嗪-亚微米纤维纱窗由白色变为粉红色,探究变色响应的光敏性可得:萘并恶嗪质量分数越大,亚微米纱窗响应时间越短,光敏性越高,亚微米纱窗颜色变化也愈明显。经紫外光辐射,萘并恶嗪-亚微米纤维纱窗8 s完成变色,且光照强度越大,光敏性越高,变色响应现象越明显。(3)通过化学改性及物理改性等方式制备高强度亚微米纤维纱窗。配制不同质量分数的PVDF/过氧化二异丙苯(DCP)、PVDF/聚醚改性硅油纺丝液并对其最佳质量分数进行探究,分别对两种亚微米纤维纱窗的表观形貌、孔径分布、过滤性能、力学性能、透光性能等进行分析。PVDF/DCP亚微米纤维纱窗高温交联后,均随着DCP的质量分数的增加,其过滤效率先增后降,断裂强度、断裂伸长率逐渐增加,透光率逐步降低。PVDF/聚醚改性硅油亚微米纤维纱窗随着聚醚改性硅油的质量分数增加,滤效先增后降,断裂强度、断裂伸长率逐步增加,透光率逐步降低。