《表1 不同PI质量分数制备的纳米纤维平均直径及其变异系数》

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《GO/PI复合纳米纤维的制备及其过滤性能研究》

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不同PI质量分数纳米纤维的扫描电镜图见图1，其纤维平均直径及直径变异系数见表1。可见，当PI溶液质量分数为29%时，纤维中有珠丝结构出现，纤维平均直径为428 nm，纤维直径变异系数为25.23%。此时聚合物分子间作用力较小，在电场力牵伸过程中，纳米纤维受到电场力牵伸而产生回弹。同时聚合物浓度较低，所形成的纤维直径较细，但是由于有珠丝结构的存在，因此纤维直径变异系数较大。当PI质量分数增大至30%时，纤维粗细均匀，没有串珠和纺锤体结构，纤维平均直径为537 nm，纤维直径变异系数为10.72%。这是因为随着PI质量分数的提高，纺丝溶液的黏度相应增大，聚合物间的分子作用力增加。虽然纤维直径略有增大，但是直径变异系数显著降低。当PI质量分数达到31%时，纤维平均直径为742 nm，纤维直径变异系数为15.59%，纤维直径变粗，纤维均匀程度较差。当PI质量分数达到32%时，纤维平均直径为892 nm，纤维直径变异系数为19.15%。这是因为继续增加PI的用量，会使溶液的黏度变得更大，溶液表面张力增大，电场力不足以克服分子间作用力，纤维牵伸不充分，导致纤维直径增加或有粘连。综上所述，可以确定最佳PI质量分数为30%，此时纯组分PI纳米纤维膜的平均孔径为2.9μm，过滤效率为92.45%，过滤阻力为67.16 Pa。