導語：
聚醯亞胺（Polyimide，PI），是綜合性能最佳的有機高分子材料之一。聚醯亞胺不僅具有耐熱、耐低溫、耐輻射、阻燃和無毒的特性，而且具備優異的機械效能、尺寸穩定性、化學穩定性和生物相容性等優點。
近來，各國都在將PI的研究、開發及利用列入21世紀化工新材料的發展重點之一。PI因其在效能和合成方面的突出特點，不論是作為結構材料或是作為功能性材料，都有著巨大的應用前景。
本文梳理了10篇關於靜電紡基醯亞胺纖維在過濾、電池隔膜電子裝置以及隔熱材料方面的最新研究進展，供大家瞭解學習。
1. 江西師範大學侯豪情 Engineering：冷凍萃取與常規真空乾燥(VD)相結合製備高效能PI纖維氣凝膠
➣以短電紡聚醯亞胺(PI)纖維為支撐骨架，採用冷凍萃取與常規真空乾燥(VD)相結合的方法制備高效能的PI纖維氣凝膠(PIFAs)，無需特殊的乾燥過程。
➣所得PIFAs具有低密度(≤52.8 mg·cm-3)和高孔隙率(> 96%)。PIFAs具有高度的抗疲勞性，具有至少20000次迴圈壓縮和低能量損失係數。密度為39.1 mg·cm-3的PIFA的熱導率為40.4 mW·m-1·K-1。
➣進一步用聚矽氮烷對PIFAs進行改性，提高了阻燃性。這些優異的效能使PIFAs及其複合材料有希望成為建築行業、航空和航天行業的輕質、隔熱和防火層以及高溫反應催化劑載體的候選材料。
DOI: 10.1016/j.eng.2021.08.024
2. 西北工業大學顧軍渭 Nano-Micro Lett.：顯著增強導熱性的多級多功能聚醯亞胺複合薄膜
➣電子產品的輕薄化和高整合化發展亟需具有優異導熱和電磁遮蔽效能的柔性薄膜材料來解決其快速熱積聚和內在的電磁干擾問題。
➣本文透過分層設計再組裝策略製備了上層為氧化石墨烯/膨脹石墨（GO/EG）、中間層為四氧化三鐵/聚醯亞胺（Fe3O4/PI）、下層為PI纖維的多層級多功能PI基複合薄膜。
➣當GO/EG和Fe3O4/PI的用量分別為61.0 wt%和23.8 wt%時，HMPM兼具最佳的面內導熱係數（95.40 W/(m·K)）、電磁遮蔽效能（34.0 dB），優異的拉伸強度（93.6 MPa）和快速的電熱響應性（5 s）。
➣以電腦CPU為實際散熱場景驗證了PI複合薄膜在輕薄化、小型化的電子裝置領域具有廣闊應用前景的可能性。
DOI: 10.1007/s40820-021-00767-4
3. 新加坡南洋理工大學王蓉J. Membr. Sci.：用於有機溶劑納濾的電紡絲聚醯亞胺基薄膜複合膜的製備
➣透過靜電紡絲、化學交聯和熱壓成功製備了耐溶劑的電紡聚醯亞胺（PI）奈米纖維基材。
➣交聯步驟提高了膜的溶劑耐受性，而熱壓步驟降低了基材孔徑和表面粗糙度。然而，研究發現在高溫（>140℃）下熱壓會降解交聯的PI，破壞其耐溶劑性。
➣使用反應單體間苯二胺（MPD）和均苯三甲醯氯（TMC），透過介面聚合在耐溶劑電紡奈米纖維基材上合成了聚醯胺薄膜層。
➣TFC膜表現出優異的乙腈和丙酮滲透率，分別為31.28±1.93和26.58±1.13 L m-2 h-1 bar-1，在丙酮中的酸性品紅（585Da）和甲基橙（327Da）截留率分別為98.55±1.24%和92.42±1.66%。
DOI: 10.1016/j.memsci.2021.119825
4. 北京化工大學齊勝利Chem. Eng. J.：原位構建PI/SiO2複合隔膜用作鋰離子電池隔膜
➣本文報道了一種新型高效能核/殼結構PI/SiO2無機-有機複合隔膜。
➣與傳統的陶瓷改性隔膜不同，這種雜化隔膜是透過原位奈米封裝水解制備而成的。
➣由於形成了二氧化矽奈米殼，PI/SiO2奈米纖維隔膜的拉伸強度高達73.69Mpa，接觸角僅為6.8°，在378℃下具有良好的熱穩定性。
➣使用複合隔膜的NCM811半電池在5C時顯示出146mAh·g-1的巨大容量，這比使用原始PI隔膜和Celgard-2400隔膜的電池要好得多。配備PI/SiO2隔膜的電池在100次迴圈期間具有優異的迴圈穩定性，幾乎沒有能量衰減。
DOI: 10.1016/j.cej.2021.129992
5. 江南大學鄧炳耀&李大偉ACS Appl. Mater. Interfaces：矽奈米絲修飾超彈性聚醯亞胺奈米纖維氣凝膠的製備及其油/水分離效能
➣該研究表明嵌入生物相容性電紡奈米纖維中的光敏氧化鐵奈米顆粒透過光熱效應誘導膜通透性，並且不需要與奈米顆粒直接細胞接觸。
➣透過冷凍乾燥工藝以及隨後的溶劑-蒸氣處理，使用聚醯亞胺（PI）奈米纖維製備了具有三維（3D）結構和可調孔隙率的超彈且堅固的奈米纖維氣凝膠（NFAs）。
➣使用三氯甲基矽烷對多孔NFAs進行進一步修飾，以在PI奈米纖維表面上生成矽奈米細絲（SiNFs），這可以增強NFAs的疏水性（水接觸角151.7°）。
➣SiNFs塗覆NFA（SiNFs/NFAs）還可以收集各種油性溶劑，其吸附能力最高可達其自身重量的159倍。此外，在重力的驅動力下，也可對錶面活性劑穩定的油包水型乳液進行有效分離。
DOI: 10.1021/acsami.1c01136
6. 東華大學胡祖明等人J. Hazard. Mater.：聚醯亞胺奈米纖維組裝氣凝膠的製備及其對空氣中顆粒物的過濾作用
➣將電紡聚醯亞胺奈米纖維前體（聚醯胺酸（PAA）奈米纖維（PAANF））均勻地分散在水中，然後將三乙胺作為粘合劑新增到封端型PAA低聚物中。
➣所得的PINF氣凝膠具有優異的力學效能和出色的彈性，在50％應變下的最大壓縮應力為7.03kpa。
➣此外，由於氣凝膠具有極高的孔隙率（98.4％）和分層多孔結構，對PM2.5表現出很高的過濾效率（99.83％），而壓降低於相應的奈米纖維膜材料，這有利於氣凝膠在高溫過濾等領域的應用。
DOI: 10.1016/j.jhazmat.2021.125739
7. 北京交通大學張如炳Chem. Eng. J.：超柔性PI奈米纖維交聯PI氣凝膠膜的製備及其柔性熱防護效能
➣研究者設計的聚醯亞胺（PI）奈米纖維交聯聚醯亞胺氣凝膠膜可實現高柔性、強大的力學效能和高效的隔熱效能。
➣利用PI奈米纖維與PI氣凝膠分子鏈之間良好的化學相容性和強大的介面結合強度，PI氣凝膠膜實現了從脆性到高柔性的重大轉變。
➣PI奈米纖維的加入起到了明顯的增強、增韌作用。PI奈米纖維交聯PI氣凝膠膜具有0.168g/cm3的低密度和0.0279W/mK的低熱導率。
➣20wt％PI奈米纖維交聯PI氣凝膠膜顯示出2.95MPa的高拉伸強度，而純PI氣凝膠的拉伸強度僅為0.27MPa。
DOI: 10.1016/j.cej.2021.129341
8. Electrochim. Acta：自支撐PI纖維隔膜的製備及其在高效能鋰金屬電池中的應用
➣採用靜電紡絲沉積和亞胺化兩步法制備了效能穩定的聚醯亞胺（PI）纖維氈。PI纖維隔膜的熱穩定性（＞300℃）高於商用聚丙烯（PP）隔膜（＜160℃）。
➣在Li/Cu半電池中，PI纖維隔膜顯示出較長的迴圈壽命，經過100次迴圈後，在0.5 mA cm-2下的庫侖效率為82％，阻抗為29Ω。
➣使用PI纖維隔膜的Li/LiFePO4全電池比使用商用PP隔膜具有更低的極化和電荷轉移阻抗。
➣PI纖維增強了全電池的電化學迴圈效能和穩定性，在0.5C下的充電容量為118 mAh g-1，200次迴圈後的容量保持率為86％，庫倫效率大於99％。
DOI: 10.1016/j.electacta.2021.138069
9. 南京工業大學孫世鵬Chem. Eng. J.：一種以電紡不溶性聚醯亞胺奈米纖維為基底的溶劑耐久性薄膜分子篩膜
➣本文首次提出了一種採用靜電紡絲聚醯胺酸和熱亞胺化相結合的方法來製備不溶性聚醯亞胺奈米纖維基底的策略。
➣與常規的相轉化工藝相比，無水靜電紡絲工藝可使基材的機械強度提高1倍，耐溶劑性也有所提高。
➣與最新型膜相比，所製備的薄膜奈米纖維複合膜（TFNC）在水和極性非質子溶劑中具有較高的滲透性、截留性和穩定性，顯示出獨特的納濾潛力。
➣使用電紡不溶性聚醯亞胺作為基底的策略為設計出高效能的TFNC膜建立了一種新方法，適用於多種極具挑戰性的分子篩應用。
DOI: 10.1016/j.cej.2020.128206
10. 東華大學劉天西&樊瑋Sci. China Mater.：超疏水PVDF/PI奈米纖維複合氣凝膠的製備及其在極度潮溼和高溫環境下的隔熱效能
➣研究者構思了一種綠色有效的策略，透過靜電紡絲和冷凍乾燥技術來製備超疏水且可壓縮的聚偏氟乙烯/聚醯亞胺（PVDF/PI）奈米纖維複合氣凝膠。
➣PVDF奈米纖維和PI奈米纖維分別充當疏水性纖維骨架和機械支撐骨架，形成具有良好機械柔性的堅固三維骨架。
➣PVDF/PI氣凝膠在室溫下具有出色的超疏水特性（水接觸角為152°）和低熱導率（31.0 mW m-1 K-1）。
➣PVDF/PI氣凝膠在室溫下具有出色的超疏水特性（水接觸角為152°）和低熱導率（31.0 mW m-1 K-1）。
DOI:10.1007/s40843-020-1518-4
