納米纖維是指直徑小于100nm而長度較長的線狀材料，實際中通常把直徑小于1000nm的材料也稱為納米纖維，其比表面積將比微米級纖維高上100倍。研發(fā)改性功能納米纖維及其膜制品將對快速、高效、環(huán)境友好的非織造產(chǎn)品帶來新思考。
通過對表面含有官能團的熱塑性聚合物納米纖維進行功能化改性，可以實現(xiàn)其在多種領(lǐng)域的應(yīng)用。研究組目前通過對納米纖維進行改性，已在生物傳感器、過濾分離、抗菌和防污等領(lǐng)域的應(yīng)用研究方面取得進展。
生物傳感器。生物傳感器（Biosensor）是對生物活性分子敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號進行檢測的儀器。采用熔融擠出相分離法成功制備了聚乙烯共聚甲基丙烯酸縮水甘油酯(PE-co-GMA)納米纖維。由于PE-co-GMA是一種具備活性環(huán)氧基團的熱塑性材料，而這種活性環(huán)氧基團則可以通過開環(huán)反應(yīng)與蛋白質(zhì)、酶等生物活性大分子中的氨基酸相連接，因此利用該納米纖維制備生物傳感器具有較大的潛力。
過濾分離領(lǐng)域。由于納米纖維獨特的大比表面積、良好的生物相容性以及低流阻性等特性，國內(nèi)外很多學(xué)者致力于納米纖維在改善過濾膜效率中的應(yīng)用研究。研究組以TiO2懸浮液截留率為計算標準制備的納米纖維膜的過濾能力高達99.6%。此外，研究表明，納米纖維膜應(yīng)用于過濾分離領(lǐng)域?qū)⒕哂忻黠@優(yōu)勢。
此外，研究組通過熔融擠出相分離法制備親水性的PVA-co-PE納米纖維，并利用三聚氯氰對其表面進行活化，隨后通過親核取代反應(yīng)將IDA接枝至納米纖維表面，成功制備出表面固化IDA的親水性 PVA-co-PE納米纖維，并采用涂覆的方法將該納米纖維制備成了納米纖維膜。
抗污領(lǐng)域。具有高比表面積的納米纖維與傳統(tǒng)微米級的相比，在抗菌纖維領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用潛力。研究組通過表面原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（SI-ATＲP）方法制備了表面含有兩性磺胺離子的PVA-co-PE納米纖維膜，探索這種新型抗污納米纖維膜的抗菌性能。研究發(fā)現(xiàn)，表面兩性磺胺離子的納米纖維膜菌落數(shù)比純納米纖維的少很多。通過計算，其抗菌率達到99.46%。因而，表面接枝兩性磺胺離子的納米纖維膜還具有優(yōu)良的抗菌性能。
此外，聚合物納米纖維材料在軍用、生物工程、工業(yè)防護服、酶催化、鋰電池隔膜、化妝品、空氣和水過濾等方面，有更廣闊的應(yīng)用潛力尚待開發(fā)。而在未來的探究中還應(yīng)注意考慮技術(shù)的經(jīng)濟性、環(huán)境友好性、回收利用的可循環(huán)性，以及產(chǎn)品的安全認證等問題。
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