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静电纺丝法制备PHB基纳米纤维材料的研究进展
摘要
静电纺丝法作为一种制备纳米纤维材料的有效方法，近年来在制备PHB基纳米纤维材料中得到越来越多的应用。本文综述了静电纺丝法制备PHB基纳米纤维材料的研究进展，包括制备方法、工艺参数、性能表征以及应用前景。研究表明，静电纺丝法制备PHB基纳米纤维材料具有良好的纤维形貌和热稳定性，其应用领域广泛，包括生物医学、环境工程等各个领域。同时，本文也对未来静电纺丝法制备PHB基纳米纤维材料的研究方向进行了展望。
关键词：静电纺丝法；PHB基纳米纤维材料；制备方法；性能表征；应用前景
Abstract
Asaneffectivemethodforpreparingnanofibermaterials,electrospinninghasbeenwidelyusedinthepreparationofPHB-basednanofibermaterialsinrecentyears.ThisarticlereviewstheresearchprogressofelectrospinningmethodinthepreparationofPHB-basednanofibermaterials,includingpreparationmethods,processparameters,performancecharacterization,andapplicationprospects.ThestudyshowsthatthePHB-basednanofibermaterialspreparedbyelectrospinningmethodhavegoodfibermorphologyandthermalstability,andhaveawiderangeofapplicationsinvariousfieldsincludingbiomedical,environmentalengineeringandotherfields.Atthesametime,thispaperalsolooksforwardtothefutureresearchdirectionofelectrospinningmethodforpreparingPHB-basednanofibermaterials.
Keywords:electrospinningmethod;PHB-basednanofibermaterials;preparationmethods;performancecharacterization;applicationprospects
1.引言
纳米材料是目前研究的一个热门领域，其细小的尺寸和独特的性能使其在生物医学、材料科学、环境工程等领域具有广阔的应用前景。PHB（聚羟基丁酯）是一种天然的生物降解高分子材料，具有良好的可降解性、可生物降解性和生物相容性，因此在生物医学、包装、农业和环境等领域应用广泛。纳米纤维材料是一种重要的纳米材料，由于其高比表面积和孔隙性，使其在传感、催化、过滤、分离和能源储存等领域具有广泛的应用。
静电纺丝法是一种广泛应用于纳米纤维材料制备的方法，在材料科学、生物医学和环境工程等领域得到了广泛的应用。PHB基纳米纤维材料的制备通过静电纺丝法具有良好的制备效果和应用前景，并受到了广泛的关注。本文综述了静电纺丝法制备PHB基纳米纤维材料的研究进展，包括制备方法、工艺参数、性能表征以及应用前景，并对未来的研究方向进行了展望。
2.静电纺丝法制备PHB基纳米纤维材料的方法
静电纺丝法是一种制备具有纳米级纤维直径的材料的有效方法。其原理是通过高压电场作用下，将溶液或熔融聚合物从针尖或孔板上放电进行喷射，形成纤维状的流动物质，并在极性集中的荷电液滴表面形成电荷累积区，最终使纤维形成的空间受到电场的牵引，从而在收集器上形成纳米级的纤维膜或网状结构。
静电纺丝法制备PHB基纳米纤维材料的方法主要包括四个步骤：原料制备、纺丝过程、后处理和性能表征。
2.1原料制备
PHB是一种天然的生物降解高分子材料，通常通过微生物发酵法制备。PHB的分子式为（C4H6O2）n，具有较高的熔点（172℃）和玻璃化转变温度（-1℃）。PHB在有机溶剂中具有良好的溶解性，制备PHB基纳米纤维材料时可使用PHB的有机溶液或熔融聚合物作为原料。
2.2纺丝过程
纺丝过程是静电纺丝法制备PHB基纳米纤维材料的关键步骤。通常使用高电压发生器将聚合物直接通过喷枪或静电纺丝机进行纺丝，并在收集器上形成纳米级的纤维膜或网状结构。在纺丝过程中，液滴的电荷状态、喷头到收集器的距离、喷头的夹角、溶液浓度、喷头的尺寸和形状等工艺参数对最终纤维的形态和性能有着重要的影响。
2.3后处理
PHB基纳米纤维材料的后处理通常包括两个步骤，即