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纳米纤维由于其独特的结构和优越的特性，被广泛用于催化、生物医用材料、过滤材料和传感器等领域。应用静电纺丝工艺设计和制备功能性纳米纤维已经成为当前纳米材料领域的一个研究热点。本论文在深入研究静电纺丝技术的基础上制备了形貌可控的聚合物纳米纤维膜、无机二氧化硅纳米纤维膜等功能性纳米材料，获得了一系列有意义的结果。论文主要工作包括以下四个方面：
(1)聚合物纳米纤维膜及其在锂离子电池中的应用
研究、应用静电纺丝技术，实现了聚合物纳米纤维膜的制备。系统地研究了材料体系、聚合物的浓度、混合溶剂的配比、环境条件以及接收装置对纳米纤维形貌的影响，得到具有立体孔隙结构的功能性薄膜材料，该材料用作锂离子电池隔膜，表现出优异的电化学性能。
(2)二氧化硅纳米纤维作为非均相催化剂载体的研究
结合静电纺丝法和二氧化硅溶胶－凝胶技术直接制备了功能性二氧化硅纳米纤维。系统地研究了APTMS溶胶在静电作用下的可纺性，优化出静电纺丝制备功能性二氧化硅纳米纤维的最佳工艺条件。为了提高功能性二氧化硅纳米纤维基催化剂载体的操作性，选用PVDF－HFP共聚物作为高分子支撑体系，采用共混静电纺丝方法制备了柔韧性的PVDF－HFP/SiO2－NH2纳米纤维膜，固载均相催化剂后得到非均相催化剂。
(3)具有核壳结构的介孔二氧化硅纳米纤维的电纺制备及作为改进型催化剂载体的研究
利用同轴静电纺丝法、二氧化硅溶胶－凝胶法和溶剂挥发诱导嵌段共聚物自组装过程，制备了具有核壳结构的高度有序排列的介孔二氧化硅纳米纤维作为改进型的催化剂载体，实现了二氧化硅溶胶的同轴电纺；核壳两种溶液的互溶性决定制备的介孔二氧化硅纳米纤维具有核壳结构。测试结果证明核壳结构的介孔二氧化硅纳米纤维属于二维的六方相介孔结构。通过后处理的万法将该介孔二氧化硅纳米纤维氨基化后，固载上光敏氧化剂制备成非均相催化剂，该非均相催化剂的催化性能优于均相催化剂的催化性能。
(4)氨基改性的介孔二氧化硅纤维膜在染料吸附领域中的应用研究
选用“半互溶”－“半溶剂”体系的核壳溶液，结合同轴静电纺丝法、二氧化硅溶胶－凝胶和溶剂挥发诱导嵌段共聚物自组装过程，制备得到了高度有序排列的介孔二氧化硅纤维膜。通过调节PMMA/CHCl3浓度，可实现介孔二氧化硅宏观形貌的可控制备。采用后处理法在介孔二氧化硅表面上修饰上氨基，氨基化的介孔二氧化硅纤维膜可以作为活性染料的吸附剂。静态等温吸附研究表明，该吸附剂有很强的吸附能力。在等温线模型中，最符合Langmuir吸附模型。这种具有介孔结构的二氧化硅纤维膜在大分子吸附领域表现出潜在的应用价值。