2 后处理成孔型多孔纳米纤维材料。
后处理成孔是指在高分子溶液中加入其他成分，如另外一种性能不同的高聚物、无机盐或纳米粒子等，通过对纺丝后的纳米纤维进行后处理，除去其中某些成分，从而形成多孔结构[29].或者利用不同后处理条件对纤维膜进行处理，改变纤维间的孔隙尺寸，从而获得满足需求的多孔纳米纤维材料。制备多孔结构纳米纤维材料的主要后处理方式如表 2所示。
2. 1 纤维内部形成孔洞结构的后处理方式。
利用某种手段（ 如洗涤、热处理、紫外线照射等） 去除纳米纤维中的某些成分，形成原料单一且含有孔洞的纳米纤维，这些孔洞大都属于内外连通的结构类型。
洗涤处理方式主要是利用纳米纤维所含原料溶解性的差异，从而在去除其中一种或几种原料的同时产生孔洞结构。Ma 等[30]利用浓度为10%的盐酸溶液对静电纺 PAN/NaHCO3复合型纳米纤维进行洗涤，从而将 NaHCO3溶解去除，同时会有 CO2气体从纤维内部逸出，使纤维形成纳米多孔结构。研究发现，NaHCO3的含量直接影响孔径大小和孔洞的分布密度。
热处理方式主要是利用原料的热分解温度不同，通过热处理的手段使得某一组分原料分解消失，同时在原有位置留下孔洞。例如，丁彬等[31]通过450 ℃ 高温煅烧含有硅溶胶纳米颗粒的聚乙烯醇（ PVA） 复合型纳米纤维，使得 PVA 分解，最终获得了具有多孔结构且拥有较高比表面积的无机纳米纤维。实验结果表明，孔洞的孔径尺寸和多孔纳米纤维的比表面积与硅溶胶纳米颗粒的粒径有较大关系。Liu 等[32]同样利用高温煅烧的方法，使得含有Al（ NO3）3·9H2O颗粒的聚丙烯腈 （ PAN） 复合型纳米纤维中的 PAN 分解消失，Al（ NO3）3分解生成氧化铝（ Al2O3） ,从而获得了含有中空多孔结构的Al2O3无机纳米纤维。
由于某些物质的特殊性，利用洗涤方式和热处理方式均可制备原料单一且含有多孔结构的纳米纤维。例如，Bognitzki 等[33]最早以聚乳酸（ PLA） 和聚乙烯吡咯烷酮（ PVP） 为溶质，二氯甲烷（ CH2Cl2） 为溶剂配置三元共混纺丝液，通过静电纺丝制备出复合型纳米纤维。此复合型纳米纤维既可通过水洗的方式将纤维中的 PVP 溶解去除，形成具有连通孔结构的 PLA 纤维； 同时，也可根据 PLA 的分解温度比PVP 低，通过热处理去除 PLA,得到的 PVP 纤维就形成了连通多孔结构。
紫外光照射处理方式主要是利用紫外光照射，使得某种原料内部大分子结构发生变化，进而导致其一些物理性能发生变化，例如其相对某种物质的溶解度下降，进而会有物质析出或分层，形成单一原料的多孔纳米纤维。Lyoo 等[34]利用紫外光照射的方法对聚乙烯醇肉桂酸酯/3-羟基丁酸酯和 3-羟 基 戊 酸 酯 共 聚 物/三 氯 甲 烷 （ PVCi/PHBV / CHCl3） 体系的静电纺纳米纤维进行处理，使得 PVCi 发生交联反应，交联后的 PVCi 与 PHBV具有不相溶性，通过利用 CHCl3将 PHBV 萃取去除，形成具有多孔形貌的 PVCi 纳米纤维，并且孔洞直径大小与 PVCi/PHBV 比例密切相关，PHBV含量的增加会使所得纤维中孔洞直径随之逐渐增大。
2. 2 纤维间形成孔隙结构的后处理方式。
对纤维膜进行后处理，不仅对纤维毡的机械性能和热学性能有影响，而且还可改变纤维膜的孔隙结构。相比单纤维上的孔洞结构，纤维间孔洞结构的可控性较差，处理方式也较为单一，因此，有关这方面的研究也比较少。目前，主要的后处理方式有涂层改性和热压 2 种。
2. 2. 1 涂层改性处理方式。
Ahmed 等[35]利用纤维素/离子溶液对静电纺聚偏氟乙烯（ PVDF-HFP） 共聚纤维膜进行改性后处理发现，由于纤维膜孔隙内纤维素的渗入，纤维膜内孔洞的平均直径及尺寸分布减小，使该涂层复合膜由超疏水变成超亲水。
2. 2. 2 热压处理方式。
Lalia 等[36]将静电纺 PVDF-HFP 纤维毡夹于2 张 A4纸内，然后置于 200 ℃ 温度下热压几秒钟，由于纤维膜的部分熔融，纤维膜的平均孔径会显着减小。Shirazi 等[37]研究热处理温度对纤维膜形态和过滤性能的影响时发现，在热处理温度为 150 ℃时，纤维膜的孔隙较小且分布均一，过滤效率最佳。
后处理成孔与自发成孔相比，工艺条件较为复杂，制备效率低，并且在后处理过程中，一些工艺条件或残留成分将会影响纤维某些性能。但是对于一些特殊材料，多孔结构的生成只能通过后处理成孔，如多孔结构纳米碳纤维的制备。Peng等[38]利用 PAN 和丙烯腈甲基丙烯酸甲酯（ PAN-MMA） 共聚物为溶质，DMF 为溶剂的溶液体系，采用静电纺丝制备出具有微分相结构的亚微米级纤维，再经过 200 ~ 300 ℃ 的高温氧化稳定处理，然后在 600 ~1 000 ℃ 的高温惰性气体中进行碳化，使得共聚物单体发生热裂解，获得具有多孔结构的纳米碳纤维。
3 结 论。
静电纺获得的纳米纤维大都表面比较光滑，而对纤维表面及内部孔洞结构和纤维毡孔隙控制的研究较少。如何通过控制工艺参数、改变静电纺原料以及利用后处理方式，定量控制纳米纤维（ 膜） 多孔结构的形成将成为静电纺多孔结构纳米纤维材料的研究焦点。同时，如果能够通过建立理论模型研究预测纳米纤维（ 膜） 的多孔结构和应用性能的匹配关系，将对静电纺多孔结构纳米纤维材料的研究和应用具有十分重要的指导意义。
多孔结构纳米材料比表面积的提高将会大大扩展静电纺纳米纤维的应用领域，也会使其在组织工程、过滤等相关领域的应用性能得到显着提高，因此，静电纺多孔结构纳米纤维材料在未来有着广阔的发展前景。
参考文献：
[1] 区炜锋，严玉蓉。 静电纺多级孔材料制备研究进展[J]. 化工进展，2009,28（ 10） : 1766 -1772.OU Weifeng,YAN Yurong. Progress of preparation ofelectrospun hierarchical porous materials[J]. ChemicalIndustry And Engineering Process,2009,28 （ 10 ） :1766 - 1772.
[2] 黄彩敏。 多孔材料的应用研究与发展前景 [J]. 装备技术制造，2014,2: 30 -32.HUANG Caimin. Application research and developmentprospects of porous materials [ J ]. EquipmentManufacturing Technology,2014,2: 30 - 32.
[3] FORMHALS A. Process and apparatus for preparingartificial threads: US patent 1975504[P]. 1934 - 10 -02.
[4] LU P,DING B. Applications of electrospun fibers[J].Recent patents on nanotechnology,2008,2: 169 - 182.
[5] CASASOLA R,THOMAS N L,TRYBALA A,et al.Electrospun polylactic acid （ PLA ） fibres: effect ofdifferent solvent systems on fibre morphology anddiameter Polymer [J]. Polymer,2014,55: 4728 -4737.
[6] MARTINS A,REIS R L,NEVE N M. Electrospinning:processing technique for tissue engineering scaffo-lding[J]. International Materials Reviews,2008,53:257 - 274.
[7] PANT H R,NEUPANE M P,PANT B G,et al.Fabrication of highly porous poly （ ε-caprolactone ）fibers for novel tissue scaffold via water-bathelectrospinning [J ]. Colloids and Surfaces B:Biointerfaces,2011,88: 587 - 592.
[8] MURUGAN R, RAMAKRISHNA S. Nano-featuredscaffolds for tissue engineering: a review of spinningmethodologies [J]. Tissue Engineering, 2006, 12:435 - 447.
[9] SRINIVASARAO M,COLLINGS D,PHILIPS A,et al.Three-dimensionally ordered array of air bubbles in apolymer film[J]. Science,2001,292: 79 - 83.
[10] CASPER C L,STEPHENS J S,TASSI N,et al.Controlling surface morphology of electrospunpolystyrene fibers: effect of humidity and molecularweight in the electrospinning process [ J ].Macromolecules,2004,17: 573 - 578.
[11] HUANG L, BUI N N, MANICKAM S S, et al.Controlling electrospun nanofiber morphology andmechanical properties using humidity[J]. Journal ofPolymer Science Part B: Polymer Physics,2011,49:1734 - 1744.
[12] NEZARATI R M, EIFERT M B, COSGRIFF-HEMANDEZ E. Effects of humidity and solutionviscosity on electrospunfiber morphology [J]. TissueEngineering: Part C,2013,19: 1 - 10.
[13] LAOUINI A,KOUTROUMANIS K P,CHARCOSSETC,et al. PH-sensitive micelles for targeted drug deliveryprepared using a novel membrane contactor method[J].ACS Applied Materials & Interfaces,2013,5 （ 18 ） :8939 - 8947.
[14] BOGNITZKI M, CZADO W, FRESE T, et al.Nanostructured fibers via electrospinning[J]. AdvancedMaterials,2001,13（ 1） : 70 - 72.
[15] DAYAL P,LIU J,KUMAR S,et al. Experimental andtheoretical investigations of porous structure formation inelectrospunfibers[J]. Macromolecules,2007,40（ 21） :7689 - 7694.
[16] MCCANN J T,MARQUEZ M,XIA Y N. Highly porousfibers by electrospinning into a cryogenic liquid[J].Journal of the American Chemical Society, 2006,128（ 5） : 1436 - 1437.
[17] MATSUYAMA H,TERAMOTO M,NAKATANI R,etal. Membrane formation via phase separation induced by第 3 期 刘呈坤 等： 静电纺制备多孔纳米纤维材料的研究进展penetration of nonsolvent from vapor phase I: phasediagram and mass transfer process [J]. Journal ofApplied Polymer Science,1999,74（ 1） : 159 - 170.
[18] KONGKHLANG T,KOTAKI M,KOUSAKA Y,et al.Electrospun polyoxymethylene: spinning conditions andits consequent nanoporous nanofiber [ J ].Macromolecules,2008,41（ 13） : 4746 - 4752.
[19] 欧洋，吴青芸，万灵书，等。 采用静电纺丝/非溶剂致相分离制备聚丙烯腈多孔超细纤维的研究[J]. 高分子学报，2013,2: 248 -254.OU Yang, WU Qingyun, WAN Lingshu, et al.Preparation of porous polyacrylonitrile ultrathin fibers byelectrospinning with nonsolvent induced phase separa-tion[J]. Acta Polymerica Sinica,2013,2: 248 - 254.
[20] KATSOGIANNIS K A G,VLADISAVLJEVIC G T,GEORGIADOU S. Porous electrospun polycapro-lactone（ PCL） fibres by phase separation [J]. EuropeanPolymer Journal,2015,53: 284 - 295.
[21] 王哲，潘志娟。 静电纺聚乳酸纤维的孔隙结构及其空气过滤性能[J]. 纺织学报，2014,35（ 11） : 6 -12.WANG Zhe,PAN Zhijuan. Porous structure and airfiltration performance of electrospun PLA fibers[J].Journal of Textile Research,2014,35（ 11） : 6 - 12.
[22] DAS M,SANSON N,FAVA D,et al. Microgels loadedwith gold nanorods: photo thermally triggered volumetransitions under physiological conditions[J]. Langmuir,2007,23 （ 1） : 196 - 201.
[23] LI D,FREY M W,JOO Y L. Characterization ofnanofibrous membranes with capillary flow poro-metry [J]. Membrane Science,2006,286: 104 - 114.1Reducing electrospun nano fiber diameter and variabilityusing cationic amphiphiles [J ]. Polymer, 2007,48（ 21） : 6384 - 6394.
[25] QIN X H, WANG S Y. Filtration properties ofelectrospinningnanofibers [J ]. Journal of AppliedPolymer Science,2006,102（ 2） : 1285 - 1290.
[26] SINGHA K,MAITY S,SINGHA M,et al. Effects ofber diameter distribution of nonwoven fabrics on itsproperties[J]. International Journal of Textile Science,2012,1（ 1） : 7 - 14.
[27] 刘雷艮，沈忠安，洪剑寒。 静电纺高效防尘复合滤的制备及其性能[J]. 纺织学报，2015,36（ 7） : 12 -16.LIU Leigen, SHEN Zhongan, HONG Jianhan.Preparation and properties of electrospun compositematerial for high-efficiency ash filtration [J]. Journal ofTextile Research,2015,36（ 7） : 12 - 16.
[28] 姚春梅，黄锋林，魏取福，等。 静电纺聚乳酸纳米纤维复合滤料的过滤性能研究[J]. 化工新型材料，2012,40（ 4） : 122 - 124.YAO Chunmei,HUANG Fenglin,WEI Qufu,et al.Filtration properties of electrospun PLA nano-fibercomposite membrane [J]. New Chemical Material,2012,40（ 4） : 122 - 124.
[29] 林金友，丁彬，俞建勇。 静电纺丝制备高比表面积纳米多孔纤维的研究进展[J],产业用纺织品，2009,11: 1 - 5.LIN Jinyou, DING Bin, YU Jianyong. Researchprogress on the high specific surface area nano-porouselectrospun fibers [J]. Technical Textiles,2009,11:1 - 5.
[30] MA G P,YANG D Z,NIE J. Preparation of porousultrafine polyacrylonitrile （ PAN ） fibers by electro-spinning[J]. Polymers for Advanced Technologies,2009,20（ 2） : 147 - 150.
[31] KANEHATA M,DING B,SHIRATORI S. Nanoporousultra-high specific surface inorganic fibres [J ].Nanotechnology,2007,18（ 31） : 1 - 7.
[32] LIU P C,ZHU Y Z,MA J H,et al. Preparation ofcontinuous porous alumina nanobers with hollowstructure by single capillary electrospinning [J ].Colloids and Surfaces A: hysicochemical andEngineering Aspects,2013,436（ 5） : 489 - 494.
[33] BOGNITZKI M,FRESE T,STEINHART M,et al.Preparation of fibers with nanoscaled morphologies:electrospinning of polymer blends [J ]. PolymerEngineering and Science,2001,41（ 6） : 982 - 989.
[34] LYOO W S,YOUK J H,LEE S W,et al. Preparationof porous ultra-fine poly （ vinyl cinnamate） fibers[J].Materials Letters,2005,59（ 28） : 3558 - 3562.
[35] AHMED F E, LALIA B S, HILAL N, et al.Underwater superoleophobic cellulose / electrospunPVDF-HFP membranes for efcient oil / water separa-tion[J]. Desalination,2014,344（ 1） : 48 - 54.
[36] LALIA B S,GUILLEN-BURRIEZA E,ARAFAT H A,et al. Fabrication and characterization of polyvinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene （ PVDF-HFP） electro-spun membranes for direct contant membrane distill-ation[J]. Journal of Membrane Science,2013,428:104 - 115.
[37] SHIRAZI M J A,BAZGIR S,SHIRAZI M M A,et al.Coalescing filtration of oily wastewaters: characterizationand application of thermal treated, electrospunpolystyrene filters [J ]. Desalination and WaterTreatment,2013,51: 1 - 13.
[38] PENG Mao,LI Dasong,SHEN Lie,et al. Nanoporousstructured submicrometer carbon fibers prepared viasolution electrospinning of polymer blends [J ].Langmuir,2006,22: 9368 - 9374.
