1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
1 本课题的意义
①纳米纤维具有直径可控、结构可控、高比表面积以及易于进行表面修饰的特点而受到广泛的关注。在纳米纤维的众多制备方法中，静电纺丝以其制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多、工艺可控等优点，被认为是制备聚合物纳米纤维最简单有效的途径[1]。近年来，该方法制备的表面或内部具有多孔结构的纳米纤维吸引了研究者的目光，其相对于常规的纳米纤维具有更高的孔隙率和比表面积[2]，能够更好地发挥纤维材料在各领域中的作用。但是，纳米纤维的孔尺寸、形态及分布不易控制，同时纤维内部也会形成孔洞，对于纤维的力学性能影响较大，且制备多孔纳米纤维的效率较低，大规模生产存在困难[3-4]。因此，解决这些问题是目前该领域的主要研究方向。
2. 研究的基本内容和问题
1 研究的目标
①研究如何通过调控聚合物不同溶剂配比制备出具有多孔结构的PU纳米纤维。
②研究如何通过调控纺丝工艺参数制备出具有多孔结构的PU纳米纤维。
3. 研究的方法与方案
1 研究方法
课题将运用聚氨酯（PU）材料制备多孔结构纳米纤维，研究利用聚合物不同的溶剂体系、工艺参数控制等制备出纳米级且具有多孔结构的纤维。通过自改装的静电纺丝装置，以一定浓度的聚氨酯为聚合物原料，研究不同溶剂体系对聚氨酯多孔纳米纤维制备的影响。通过扫描电镜测试分析，溶剂体系发生变化时，对纳米纤维形貌的影响；通过纤维膜的孔隙率测试、浸润性测试等来表征并且对比不同溶剂体系下制备的纤维膜的各项性能。通过调节纺丝过程的纺丝流量、纺丝电压和纺丝接收距离这三个工艺参数，进一步调控制备的多孔结构纳米纤维。通过扫描电镜观察纳米纤维形态，并测量纤维直径及孔的尺寸。将各种控制条件下得到的纤维形态进行对比分析，探讨溶剂体系、纺丝流量、纺丝电压和纺丝接收距离对电纺纤维的影响，得出适于进行电纺制纤维的最佳条件。
4. 研究创新点
本研究拟运用聚氨酯（PU）材料，采用静电纺丝技术，通过调控聚合物不同溶剂配比、纺丝工艺参数来制备具有多孔结构的纳米纤维，并对获得的纳米纤维膜进行性能测试和比较，研究电纺多孔结构纳米纤维的制备机理，为多孔结构纳米纤维的可控制备和大规模生产提供参考依据，并以期为PU多孔纳米材料在生物医学等领域的广泛应用提供基础资料。创新点包括如下三方面：
（1）创新点一：聚氨酯
聚氨酯(PU) 作为一种新兴的有机高分子材料，几乎涵盖了高分子材料所有的产品形式，聚氨酯纤维具有优良的韧性、弹性、耐磨性和生物相容性，运用聚氨酯进行静电纺丝制备多孔纳米纤维，可以充分发挥聚氨酯材料及多孔结构的优势，更好地应用于组织工程、药物控释等领域。
5. 研究计划与进展
2020.03-2020.04 查阅相关文献，熟悉该领域的研究进展，撰写文献综述一篇。初步确立实验方案，完成开题报告。准备实验所需的所有材料，确保实验所需仪器均可正常工作，进行预实验。根据预实验情况对实验方案进行调整和改进，设计好正式实验的具体方案，进行实验第一部分——溶剂配比对电纺PU多孔纳米纤维的影响及性能表征。完成实验第一部分，处理得到的实验数据，及时进行数据分析。
2020.04-2020.05 完成实验第二部分——纺丝工艺参数对电纺PU多孔结构纳米纤维的影响，及时进行数据分析。总体分析实验完成情况，进行实验的增补。准备中期答辩。撰写毕业论文和准备发表的英文文章。
2020.05-2020.06 进一步修改和完善毕业论文，预答辩和正式答辩。通过毕业论文查重，完成毕业设计。完善准备发表的论文，并进行投稿。
