为了保护公众安全和环境,开发高效环保、具有稳定电荷的空气过滤材料来捕集大气颗粒物已是当务之急。传统的滤材因制作方式、外部环境的影响,难以兼具高效低阻、电荷储存稳定等优点,而静电纺丝技术通过原位注入稳定电荷以及良好的纤维可调控性,为解决上述难题提供了新方向。来源丰富、可生物降解的天然蛋白资源,在生物基过滤材料方面也展现出巨大潜力。本课题从天然羊毛中提取角蛋白,用静电纺丝技术将其引入聚偏氟乙烯（PVDF）纳米纤维中,制备具有高去除效率和良好的电荷稳定性的PVDF/角蛋白驻极纳米纤维过滤材料,以实现在口罩、空气净化器等过滤材料中的应用。并用浸渍法对过滤材料进行拒水拒油整理,以延长其使用寿命。主要研究内容和结果如下:（1）以PVDF为原料,探究了静电纺丝技术中溶液性质和纺丝条件对纤维成型的影响。其中,溶液浓度、溶剂体系、纺丝电压对PVDF纳米纤维的形貌和直径具有较大影响,接收距离可改变直径大小,滚筒转速仅影响纤维有序性,纺丝流速影响纺丝过程的稳定性。最佳的纺丝参数如下:聚合物浓度为12 wt%,溶剂中N,N-二甲基甲酰胺和丙酮之比为6/4,纺丝电压为20 k V,距离为17 cm,滚筒转速为600 r/min,流速为1 m L/h。通过控制溶剂组成和相对湿度,制备了具有不同表面形态（光滑、皱纹状、多孔）的纳米纤维。PVDF纳米纤维经电场拉伸后α晶型转变为β晶型,最高β晶型含量可达83.96%。此外,PVDF纳米纤维具有较高的热稳定性和疏水性。（2）用L-半胱氨酸还原法从羊毛中提取角蛋白。扫描电镜测试表明角蛋白为破碎的片状结构。红外光谱和X射线衍射光谱测试发现,角蛋白分子结构中存在酰胺结构。（3）将角蛋白和PVDF混合纺丝,在最佳纺丝参数下制备PVDF/角蛋白复合纳米纤维膜。结果表明,PVDF/角蛋白纳米纤维的平均直径和孔径随角蛋白含量增大而减小。在PVDF/角蛋白纳米纤维的红外光谱中同时出现了PVDF的α晶型和β晶型特征峰以及角蛋白的酰胺带吸收峰,证明角蛋白被成功引入到PVDF纳米纤维中。加入角蛋白使复合膜的断裂应力从1.899 MPa减小到0.976 MPa,但角蛋白含量的增加使复合膜结构变紧凑,PFK-30纳米纤维的断裂应力又恢复到1.815 MPa。PVDF/角蛋白纳米纤维的初始表面电势和电荷稳定性均随角蛋白含量的增大而呈现先增后减的趋势,但疏水性不受影响。其中PFK-30纳米纤维表面具有-4.93 k V的最高初始电势和最佳的电荷稳定性。基于纤维结构和驻极性能的双重影响,角蛋白提高了纳米纤维膜的过滤效率,PFK-30纳米纤维对PM0.3的去除效率高达99.731%,压降仅为127 Pa,品质因子达到最大值(0.04662 Pa-1)。此外,可通过调整过滤材料的基重和空气流速来实现不同的过滤应用。（4）采用浸渍法使三防整理剂附着到克重为8.64 g/m~2的PFK-30纳米纤维表面,以提高拒水拒油性。结果表明,随着整理液浓度增大,PFK-30纳米纤维直径增大,孔径减小。PFK-30纳米纤维经整理后由亲油性变为拒油性,拒水性无明显变化。由于水分子可作为运输电荷的载体,整理后的PFK-30纳米纤维膜表面电势显著减小。驻极性能的降低使PFK-30纳米纤维膜的过滤效率下降,但随着整理液浓度增大,孔径减小导致过滤效率逐步提高,阻力压降也线性递增。考虑到原料的成本,选用10 g/L的整理液处理PFK-30纳米纤维膜,整理后纤维膜具有较强的拒水拒油性,且过滤效率达98.464%,阻力压降仅为208 Pa。