本文使用同轴静电纺丝技术，以合适的钒源和锡源为前驱体，在不同的热处理条件下，制备V₂O₅/SnO₂纳米纤维异质结构，并构筑高灵敏的光电探测器件。在偏置电压为2.0 V、波长为405 nm的激光辐照下，V₂O₅/SnO₂纳米纤维异质结构显示出1.28 μA的光电流，相比纯V₂O₅纳米纤维光电探测器（0.43 μA），光电流提高了近三倍。在偏置电压为3.0 V的周期性激光的调制下，V₂O₅/SnO₂纳米纤维异质结光电探测器表现出快速的光响应，响应和衰减时间均为0.566 s，响应度为3.97 A/W，比探测率为2.2×107 Jones，表现出良好的光电探测性能。这些实验结果为V₂O₅/SnO₂纳米纤维异质结构在光电子器件中的应用提供了新的思路。

近年来, 重金属离子的去除是复杂环境中水处理面临的难点问题之一, 静电纺丝制备的三维SiO2纳米纤维棉具有耐高温、耐强酸的特点, 是复杂环境中水处理的理想前驱体材料。以三维SiO2纳米纤维棉作为基底, 在引发剂偶氮二异丁腈作用下催化乙烯苯磺酸和乙二苯单体发生原位聚合, 实现聚乙烯苯磺酸在SiO2纳米纤维棉表面均质包覆, 制备SiO2@聚乙烯苯磺酸纳米纤维棉。通过SEM、FT-IR等表征方法揭示了该纳米纤维棉的形貌和化学组成, 采用热重分析仪对其进行热稳定性测试, 并研究了该纳米纤维棉在高温、酸性条件下的吸附再生性能。结果表明: SiO2@聚乙烯苯磺酸纳米纤维棉对Cu2+、Cd2+和Pb2+有很高的吸附容量, 当pH值为5.5和初始离子浓度为100 mg/L时, 吸附容量分别为73.0、91.0、161.0 mg/g, 当温度为80 ℃时吸附容量仍可达81.0、64.0、123.0 mg/g; 吸附过程符合准二级动力学和Langmuir等温吸附, 具有较强的再生性能, 经10次离子脱附-吸附循环, Cu2+、Cd2+和Pb2+的容量保持率分别为83.5%、81.1%、77.6%。

采用喷涂或转印方法制备的质子交换膜燃料电池催化层存在活性不均匀或活性位点易失效的问题。本研究用静电纺丝法制备高导电性的柔性碳纳米纤维薄膜，然后将析氢电位较高的Cu以脉冲电沉积的方式均匀沉积到纤维膜上，制备出Cu纳米晶/碳纳米纤维膜，最后通过原位置换还原，合成Cu@PtCu/碳纳米纤维(Cu@PtCu/CNF)催化薄膜。Cu@PtCu/CNF催化薄膜解决了催化层活性不均的问题，且可以直接作为催化层使用。采用 SEM、XRD、XPS 等对其形貌、结构进行了表征。电化学测试结果表明，在pH=4、氯铂酸浓度为0.25 mg·mL-1时获得的Cu@PtCu/CNF催化薄膜，其面积比活性为49 m2·g-1。在5 000个循环的稳定性测试后，电化学活性比表面积保持74%，半波电位下降了9 mV，均优于商业Pt/C催化剂。

There are many kinds of materials or methods used to make optical microcavities, and they have many different geometric structures. And electrospinning technique has become a very convenient and easy one to prepare polymer fiber. Based on this situation, PM597-doped polymer solution was prepared into high-performance fibers with different diameters by electrospinning technology in our work. In order to better study the temperature sensing of polymer fiber whispering gallery mode, we have placed it on two different substrates with gold and aluminum. A 532 nm pulsed laser beam was used to excite a single fiber in the radial direction, then the whispering gallery mode (WGM) laser was observed and the distribution of WGM was determined by theoretical calculations. The threshold of samples on aluminum substrate is 0.4 μJ. In addition, it is found that the samples on aluminum substrate performed better in temperature sensing, and the value is 0.13 nm/℃. As a result, WGM polymer fiber microcavities on aluminum substrate made by electrospinning technology have very broad development prospects in biosensing, optical pump lasers and other applications.

因硅具有高达4 200 mA?偸h/g的理论嵌锂容量, 成为目前最具有发展前景的锂离子电池负极材料。但是, 因硅材料在嵌脱锂过程中存在巨大的体积膨胀(≥300%), 制约了其作为锂离子电池负极的商业化应用。通过采用静电纺丝技术和碳源前驱体包覆相结合的方法, 经过碳化处理制备的C@Si/C硅基复合负极。使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对材料的物相结构和微观形貌进行了表征, 采用热重分析实验研究了聚乙烯吡咯烷酮包覆后所得材料质量随温度的变化情况, 通过Raman测试考察了碳化后所得硅基负极材料的石墨化程度。对所制备的硅基负极材料进行了恒电流充放电、循环伏安及交流阻抗谱分析。结果表明: 经碳包覆后的静电纺丝Si/C纤维相较于未包覆前, 电化学性能有了明显提升。在0.1 A/g的电流密度下, 首次放电容量可达到1 401.4 mA?偸h/g, 首次Coulombic效率高达70.22%, 经100圈循环后容量仍保持在582.6 mA?偸h/g, 倍率测试结果表明, 经过1.0 A/g的大电流密度测试后, 在0.1 A/g的电流密度下, 仍具有622.2 mA?偸h/g的可逆容量。

针对硅材料嵌脱锂过程中体积膨胀容易导致负极材料粉化和与集流体脱落而使电池容量快速衰减、导电性差等问题，以自制的纳米硅为主要材料，采用静电纺丝的方法原位制备了具有无纺布结构的柔性硅基负极，对其物性与结构形貌和电化学性能进行了系统研究。结果表明：所制备的无纺布结构的硅基负极具有非常好的柔性，聚乙烯吡咯烷酮裂解后的碳主要以无定形碳的形式存在，Si/C复合的硅基负极纤维膜具有高的比表面积并存在大量介孔结构。在0.1 A/g充放电电流密度下，首圈放电容量可以达到2 086.7 mA·h/g，初始Coulombic效率高达81.1%，放电容量经过100圈循环后仍能维持在500 mA·h/g以上。

针对V2O3作为二次电池负极存在电导率低、稳定性差等问题，提出了采用静电纺丝并结合硫化处理技术制备了硫(S)掺杂的V2O3/C纳米纤维以提高其储能性能，并对其结构特征、化学组成、储能特性进行了系统表征。结果表明：在作为锂离子电池负极时，S掺杂的V2O3/C纳米纤维电极在0.1 A/g的电流密度下经过50个循环具有538 mA·h/g的放电比容量，且在2 A/g的电流密度下在第600个循环的放电比容量仍能维持288 mA·h/g。作为钠离子电池负极，S掺杂的V2O3/C纳米纤维电极在0.1 A/g的电流密度下经过100个循环比容量还具有233 mA·h/g。