負載取向氧化鋅納米棒的纖維膜的制備方法與流程

本發明涉及靜電紡絲領域，尤其涉及一種負載取向氧化鋅納米棒的纖維膜的制備方法。

背景技術：

目前在有機纖維上生長zno納米材料主要通過以下方式：

(1)直接將靜電紡純有機纖維、含鋅鹽的有機纖維或含zno納米顆粒的有機纖維放在氧化鋅的生長液中通過水熱法在其上生長zno納米結構。

(2)利用氧化鋅種子層對靜電紡有機纖維直接涂層處理，再利用水熱法在其上生長zno納米結構。相較于直接在靜電紡有機纖維上生長時zno溶液脫落，且生長不勻的缺點，利用zno種子液涂層的纖維，能得到生長均勻且有序的纖維，zno納米棒基本上能垂直于纖維表生長，但是這種方法受到涂層均勻性的影響很大，且也很容易出現溶液脫落的情況。

通過靜電紡制備的含鋅鹽聚合物納米纖維，然后直接高溫煅燒后獲得純zno納米材料，方法簡單，易于操控且獲得納米材料純度高。但是上述方法所制備的zno納米材料的結構和性能還有待提高，產品的應用領域受到了很大限制。因此，煅燒含鋅鹽聚合物納米纖維的工藝仍然需要進一步改進，并且對產物進行改性處理，從而得到新的zno納米結構，進而擴大zno納米材料的應用范圍。

傳統靜電紡絲法制備的纖維基本上都是隨機排列的無序納米纖維，而無序纖維的性能有限，且很難提高，這限制了靜電紡纖維在光電子器件、各向異性組織器官、高性能纖維增強材料、高敏傳感器等領域的應用。而有序纖維具有特定形貌結構，可賦予纖維一些優異的性能，使其非常適合在組織工程中作為支架用于細胞定向培養，光電子器件中作為導線以及軍工領域中作高強材料等方面的應用。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種負載取向氧化鋅納米棒的纖維膜的制備方法，本發明方法條件溫和，操作簡單，可控性高；所制得的產物光電性能優良，催化降解效率得到提高。

本發明提供了一種負載取向氧化鋅納米棒的纖維膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)將高分子聚合物、醋酸鋅溶于有機溶劑，向其中加入磁性納米顆粒，混勻后得到靜電紡絲溶液，通過磁場輔助靜電紡絲技術制得有序的高分子聚合物/醋酸鋅/磁性納米顆粒纖維；

(2)將鋅鹽、六次甲基四胺(hmta)和氨水在水中混勻，得到生長液；

(3)對高分子聚合物/醋酸鋅/磁性納米顆粒纖維進行低溫熱處理，使得醋酸鋅轉化為氧化鋅，然后放入生長液中，通過水熱法，反應后得到負載取向氧化鋅納米棒的纖維膜。

進一步地，在步驟(1)中，高分子聚合物為聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚丙烯腈(pan)、聚苯乙烯(ps)、聚醚砜樹脂(pes)和聚乳酸(pla)中的一種或幾種。

進一步地，在步驟(1)中，磁性納米顆粒為γ-fe2o3納米顆粒、fe3o4納米顆粒，ni納米顆粒和cofe2o4納米顆粒中的一種或幾種。在磁場和靜電場的作用下，帶電射流不僅受到靜電力和洛侖磁力的作用，帶電射流中的磁性納米顆粒還受到磁場力的誘導作用進一步牽伸纖維，因此有利于纖維的有序取向分布，從而獲得有序的聚偏二氟乙烯/醋酸鋅/磁性納米顆粒纖維。

進一步地，在步驟(1)中，有機溶劑為n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、n,n-二甲基乙酰胺和三氯甲烷中的一種或幾種。優選的，有機溶劑為n,n-二甲基甲酰胺和丙酮。n,n-二甲基甲酰胺和丙酮的質量比為7-1:1。

進一步地，在步驟(1)中，高分子聚合物、醋酸鋅和磁性納米顆粒的質量比為10:0.5-5:0.5-3。

進一步地，在步驟(1)中，在磁間距為1-10cm；紡絲距離為10cm-20cm；紡絲電壓為10-60kv；紡絲速度為0.1ml/h-5ml/h的條件下進行磁場輔助靜電紡絲。磁間距是指兩平行磁鐵之間的距離。

進一步地，在步驟(1)中，磁場輔助靜電紡絲技術所使用的裝置包括高壓靜電發生器、注射泵、磁場、接收板，其中磁場由兩塊平行異名磁極永久磁鐵構成；在高壓靜電發生器和磁場的作用下，靜電紡絲溶液通過注射泵上的注射器流出，然后噴射到接收板上。

進一步地，在步驟(2)中，鋅鹽為氯化鋅、硝酸鋅和醋酸鋅中的一種或幾種。

進一步地，鋅鹽和六次甲基四胺的摩爾比為1:1-3。優選的，鋅鹽和六次甲基四胺的摩爾質量比為1:1。

進一步地，在步驟(2)中，鋅鹽的濃度為0.05-0.3mol/l；六次甲基四胺的濃度為0.05-0.3mol/l。優選的，鋅鹽的濃度為0.1mol/l；六次甲基四胺的濃度為0.1mol/l。

進一步地，在步驟(2)中，使用的氨水的濃度優選為0.1mol/l；其用量優選為5ml。

在步驟(2)中，生長液為下一步反應提供了鋅離子。生長液中的硝酸鋅(或醋酸鋅、氯化鋅)、六次甲基四胺(hmta)和氨水混合溶液發生復雜的化學反應，hmta在溶液中水解釋放出oh^-離子，氨水在溶液中電離釋放出oh^-離子，與zn²⁺離子絡合可能形成[zn(nh3)4]²⁺或者[zn(oh)4]^2-離子，經過一定溫度水熱脫水在纖維表面成核生長zno納米棒。

進一步地，在步驟(3)中，在80-200℃條件下進行低溫熱處理。低溫熱處理時間為1-36h。低溫熱處理能夠使得醋酸鋅被氧化為氧化鋅，作為下一步反應的種子，為后面生長液在氧化鋅表面的生長提供了條件。

低溫熱處理溫度優選為140℃，低溫熱處理一方面使纖維中的醋酸鋅分解成氧化鋅納米晶，作為水熱生長的種子，為氧化鋅納米棒在纖維表面取向生長提供條件，另一方面保證了有機纖維結構和性能的完整性。

在200℃以下進行低溫熱處理，原因是有機纖維的熔點一般在200℃以下，當溫度超過200℃時，有機纖維會熔化，纖維的結構完整性受到嚴重破壞，因而纖維機械性能被破壞。

進一步地，在步驟(3)中，水熱法的處理條件為60-150℃。水熱法處理時間為1-36h。優選的，水熱生長溫度為100℃。

水熱法的目的是利用纖維表面已有的氧化鋅納米晶作為種子，進一步在纖維表面垂直取向生長氧化鋅納米棒。

借由上述方案，本發明至少具有以下優點：

本發明反應條件溫和，在低溫條件下(低于200℃)，就可在納米纖維上成功負載高取向的zno納米棒，并且操作簡單、可控性高；

通過靜電紡絲法紡制納米纖維膜，將無機物與有機物結合，使得負載zno納米棒的納米纖維的應用領域不再局限于有關無機物方面的應用，其應用范圍大大增加；

負載了zno納米棒的納米纖維，其比表面積增大，光電性能優良；

負載高取向zno納米棒的有序納米纖維，其催化降解效率提高，可以更好應用在環境污染物的治理等領域。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。

附圖說明

圖1是實施例1中采用本發明的方法所制備的有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜的低倍sem圖；

圖2是實施例1中采用本發明的方法所制備的有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜的高倍sem圖；

圖3是實施例1中得到的未經低溫熱處理后的有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜的sem圖；

圖4是實施例1中得到的經低溫熱處理后的有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜的sem圖；

圖5是實施例1中得到的取向zno納米棒生長在未經熱處理的有序pvdf/fe2o3/zn(ac)2納米纖維上的sem圖；

圖6是實施例1中得到的取向zno納米棒生長在經熱處理的有序pvdf/fe2o3/zn(ch3coo)2納米纖維上的sem圖；

圖7是實施例2中得到的pvdf/zn(ac)2納米纖維膜的sem圖；

圖8是實施例2中得到的負載氧化鋅納米棒的纖維膜的sem圖；

圖9圖示了實施例1和實施例2制備的產物對羅丹明b的光催化降解結果；

圖10為實施例3中得到的涂層靜電紡pvdf/zn(ac)2納米纖維的sem圖；

圖11為實施例3中得到的負載氧化鋅納米棒的纖維的sem圖；

圖12為實施例4中得到的取向pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜的sem圖；

圖13為實施例5中得到的取向pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜的sem圖；

圖14為實施例6中得到的取向pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜的sem圖；

圖15是實施例1和實施例4,5,6在不同磁間距下制備的pvdf/zn(ac)2/fe2o3纖維與主體取向的夾角分布圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

實施例1

(1)zno種子層的制備

s1：紡絲液的配制

稱取5g聚偏二氟乙烯(pvdf)顆粒置于燒杯中，并向燒杯中加入31.5gn,n-二甲基甲酰胺(dmf)與23.5g丙酮的混合溶劑(dmf與丙酮的質量比為7:3)。再將燒杯放置于集熱式磁力加熱攪拌器中進行水浴加熱攪拌，水浴溫度為55℃。待pvdf顆粒完全溶解，形成均勻透明溶液后，得到濃度為10％的pvdf溶液。室溫條件下，向上述pvdf溶液中加入1.5g的無水醋酸鋅(zn(ac)2)粉末并放置于磁力攪拌器上進行攪拌，直至形成均勻分散溶液，得到pvdf/zn(ac)2的混合溶液。

將0.5g的γ-fe2o3納米顆粒分散到dmf(3.15g)與丙酮(1.35g)的混合溶劑中(dmf與丙酮的質量比為7:3)，超聲分散2小時，得到γ-fe2o3分散液。將γ-fe2o3分散液滴加到上述pvdf/zn(ac)2的混合溶液中，并不斷攪拌使其均勻分散，得到紡絲液。

s2：有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維的制備

通過靜電紡絲裝置進行磁場輔助靜電紡絲，靜電紡絲裝置包括高壓靜電發生器、注射泵、磁場、接收板，其中磁場由兩塊長方形平行異名磁極永久磁鐵構成。用注射器取10ml的紡絲液后搭載在注射泵上，在高壓靜電發生器和磁場的作用下，靜電紡絲溶液通過注射器流出，紡絲速度通過注射泵控制，然后噴射到接收板上。其中紡絲電壓為15kv，紡絲距離為12cm，磁間距為4cm，紡絲速度可選0.3-2ml/h。靜電紡絲完成后，獲得有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜，將pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜放入馬弗爐中，設置煅燒溫度為140℃，在空氣條件下對納米纖維膜進行低溫熱處理，時間為18h。

圖1和2分別為采用本發明的方法所制備的有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜的低倍和高倍sem圖；圖3為未經低溫熱處理后的有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜的sem圖；圖4為經低溫熱處理后的有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜的sem圖。從圖1和圖2中可看出，纖維基本勻直平滑，纖維表面分布少數微小顆粒，這些顆粒可能是分散在溶液中的fe2o3團聚造成的，也可能是醋酸鋅增強紡絲液的電導率導致紡絲過程中纖維牽伸不勻造成的；從圖3和圖4可以看出纖維的大致形貌結構保存完好，而纖維表面分布有顆粒物，可能為zno結晶，圖4的纖維表面顆粒明顯比圖3的纖維表面顆粒大且數量多，從而更有利于zno納米棒的大量生長。

(2)生長液的配制

取60ml的去離子水置于燒杯中，將1.36g的氯化鋅(zncl2)粉末加入燒杯中并攪拌溶解，隨后向燒杯中加入1.41g六次甲基四胺(hmta)粉末并攪拌溶解，再將5ml的氨水加入燒杯中，攪拌后，向燒杯中加入去離子水，使溶液總體積為100ml，即得到生長液。

(3)負載取向氧化鋅納米棒的纖維的制備

將步驟(1)制備的有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜(zno種子層)放入盛有生長液的燒杯中，并將燒杯放在馬弗爐中，在90℃下，進行水熱反應，納米纖維膜上的zno作為種子層，使得生長液中的鋅離子在其上生長，形成zno納米棒，3h后將生長有zno納米棒的纖維膜用去離子水沖洗多次，然后在烘箱中烘干，得到負載取向氧化鋅納米棒的纖維。

圖5為所制備的負載取向zno納米棒生長在未經140℃熱處理的纖維膜表面的sem圖，從圖中可看出，可以看出此時zno納米棒不是從纖維表面長出，而是無序雜亂的貼附在纖維表面，而且zno納米棒隨機交錯，完全無任何取向排列規律。

圖6為負載高取向zno納米棒生長在經熱處理的pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜表面的sem圖，從圖中可看出，zno納米棒延纖維軸向有規則的取向排列垂直生長，并且圍繞纖維截面放射狀排列，這主要是由于熱處理后纖維表面有大量的zno結晶存在為zno納米棒在纖維表面規整取向排列提供基質。

此外，在本實施例中，還可以使用其他高分子聚合物代替聚偏二氟乙烯，如聚丙烯腈(pan)、聚苯乙烯(ps)、聚醚砜樹脂(pes)或聚乳酸(pla)。還可以用其他磁性納米顆粒，如fe3o4納米顆粒，ni納米顆粒或cofe2o4納米顆粒代替γ-fe2o3納米顆粒。同樣也可以得到與本實施例性質相似的負載高取向zno納米棒的纖維膜。

實施例2

本實施作為對照試驗，具體方法如下：

(1)zno種子層的制備

s1：紡絲液的配制

稱取5g聚偏二氟乙烯(pvdf)顆粒置于燒杯中，并向燒杯中加入31.5gn,n-二甲基甲酰胺(dmf)與23.5g丙酮的混合溶劑(dmf與丙酮的質量比為7:3)。再將燒杯放置于集熱式磁力加熱攪拌器中進行水浴加熱攪拌，水浴溫度為55℃。待pvdf顆粒完全溶解，形成均勻透明溶液后，得到濃度為10％的pvdf溶液。室溫條件下，向上述pvdf溶液中加入1.5g的無水醋酸鋅(zn(ac)2)粉末并放置于磁力攪拌器上進行攪拌，直至形成均勻分散溶液，得到紡絲液。

s2：pvdf/zn(ac)2納米纖維的制備

對紡絲液進行靜電紡絲，其中紡絲電壓為15kv，紡絲距離為12cm，紡絲速度可選0.3-2ml/h。靜電紡絲完成后，獲得pvdf/zn(ac)2納米纖維膜，將pvdf/zn(ac)2納米纖維膜放入馬弗爐中，設置煅燒溫度為140℃，在空氣條件下對納米纖維膜進行低溫熱處理，時間為18h。圖7為得到的pvdf/zn(ac)2納米纖維的sem圖，纖維表面出現大量微細顆粒物，纖維表面是粗糙的，并且纖維排列是無序的。

(2)生長液的配制同實施例1。

(3)負載氧化鋅納米棒的纖維的制備

將步驟(1)制備的pvdf/zn(ac)2納米纖維膜放入盛有生長液的燒杯中，并將燒杯放在馬弗爐中，在90℃下，進行水熱反應，納米纖維膜上的zno作為種子層，使得生長液中的鋅離子在其上生長，形成zno納米棒，3h后將生長有zno納米棒的纖維膜用去離子水沖洗多次，然后在烘箱中烘干，得到負載氧化鋅納米棒的纖維。

圖8為本實施例步驟(3)得到的負載氧化鋅納米棒的纖維的sem圖，與實施例1比較，zno納米棒無序的在pvdf/zn(ac)2納米纖維膜上生長，主要原因是制備的pvdf/zn(ac)2納米纖維無序排列。實施例1和實施例2生長出的zno納米棒的頂部都是平滑的蓋帽狀。

分別利用實施例1和實施例2得到的產物對羅丹明b進行光催化降解，并與空白樣進行對照，具體方法如下：分別稱取相同重量(2g)的pvdf/fe2o3納米纖維膜、140℃熱處理處后的pvdf/fe2o3/zno納米纖維膜、生長在熱處理后無序纖維上的zno納米棒纖維膜，生長在熱處理后有序纖維上的zno納米棒纖維膜，再分別將這些纖維膜加入到濃度為l0mg/l，總體積為30ml的羅丹明b溶液中。最后，將上述加入不同物質的羅丹明b溶液置于黑暗處1h進行吸附脫附平衡處理后，在紫外燈照射下(20w,254nm)進行光催化降解實驗，并進行空白對照。每隔30min取上層清液，用紫外一可見分光光度計在羅丹明b的最大吸收波長下(554nm)測量樣品的吸光度。

結果如圖9，從圖9中可看出，在紫外光照射下4h后，沒有添加任何物質的羅丹明b溶液(空白樣)自降解大約為14％。加入pvdf/fe2o3納米纖維膜的羅丹明b溶液經過4h紫外光催化大約降解22％，這可能是由于纖維膜對羅丹明b的吸附作用，也有可能是存在與纖維表面的fe2o3納米顆粒在紫外光催化過程中對羅丹明的降解。加入140℃熱處理后的pvdf/fe2o3/zno納米纖維膜的羅丹明b溶液經過4h紫外光催化有較為明顯的降解，大約為47％，這是由于熱處理后纖維表面存在大量的zno納米顆粒進一步加速羅丹明b的降解。生長在無序pvdf/fe2o3/zno納米纖維上的zno納米棒和生長在有序纖維上的zno納米棒在4h后對羅丹明b的紫外光催化明顯高于其他樣品，分別降解了大約83％和88％，這與大量的氧化鋅納米棒存在加速羅丹明b的降解有關，而且有序zno納米棒納米纖維膜對羅丹明b的降解效率略大于無序zno納米棒納米纖維膜，這與有序纖維上的zno納米棒的排列有關。

實施例3

本實施作為對照試驗，具體方法如下：

(1)zno種子層的制備

s1：紡絲液的配制

稱取5g聚偏二氟乙烯(pvdf)顆粒置于燒杯中，并向燒杯中加入31.5gn,n-二甲基甲酰胺(dmf)與23.5g丙酮的混合溶劑(dmf與丙酮的質量比為7:3)。再將燒杯放置于集熱式磁力加熱攪拌器中進行水浴加熱攪拌，水浴溫度為55℃。待pvdf顆粒完全溶解，形成均勻透明溶液后，得到濃度為10％的pvdf溶液。

s2：pvdf/zn(ac)2納米纖維的制備

對紡絲液進行靜電紡絲，其中紡絲電壓為15kv，紡絲距離為12cm。靜電紡絲完成后，獲得pvdf納米纖維膜。純pvdf納米纖維膜浸漬在醋酸鋅的水溶液中后在140℃熱處理，圖10為本實例步驟(1)得到的涂層靜電紡pvdf/zn(ac)2納米纖維的sem圖，對比實施例1，可以發現纖維表面產生大量的納米級顆粒，且這些顆粒的尺寸總體上大于熱處理后的pvdf/zn(ac)2纖維表面形成的納米顆粒，但是這這些顆粒的分布不均勻且扎堆。

(2)生長液的配制同實施例1。

(3)負載氧化鋅的涂層納米纖維的制備

將步驟(1)制備的涂層pvdf/zn(ac)2納米纖維膜放入盛有生長液的燒杯中，并將燒杯放在馬弗爐中，在90℃下，進行水熱反應，納米纖維膜上的zno作為種子層，使得生長液中的鋅離子在其上生長，形成zno納米棒，3h后將生長有zno納米棒的纖維膜用去離子水沖洗多次，然后在烘箱中烘干，得到負載zno納米棒的纖維。

圖11為本實施例步驟(3)得到的負載氧化鋅納米棒的纖維的sem圖，與實施例1比較，可以看出生長的zno納米棒直徑非常小且均勻，平均直徑約為92±24nm，但是zno納米棒延纖維軸向垂直取向性較差，有部分扎堆生長成花型，也有局部地方不是垂直取向生長，只是貼附在纖維表面，這與纖維的外表面受到醋酸鋅涂層均勻性的有關，作為種子層zno結晶分布不勻，且纖維的內表面沒有種子層，因此其在纖維表面垂直生長取向性不如在靜電紡的pvdf/zn(ac)2纖維表面。

實施例4

(1)zno種子層的制備

s1：紡絲液的配制同實施例1

s2：有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維的制備

通過靜電紡絲裝置進行磁場輔助靜電紡絲，紡絲溶液通過注射器流出，紡絲速度通過注射泵控制，然后噴射到接收板上。其中紡絲電壓為15kv，紡絲距離為12cm，磁間距為2cm。靜電紡絲完成后，獲得有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜，將pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜放入馬弗爐中，設置煅燒溫度為140℃，在空氣條件下對納米纖維膜進行低溫熱處理，時間為18h。

圖12為本實施例步驟(1)得到的取向pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜的sem圖。對比實施例1的圖1可以看出，當磁間距為2cm時，大部分纖維的排列較為一致，即纖維整體式有序排列的，但是纖維間有交叉，即有部分無序纖維縱橫交叉。

(2)生長液的配制同實施例1。

(3)負載取向氧化鋅納米棒的纖維的制備同實施例1。

實施例5

(1)zno種子層的制備

s1：紡絲液的配制同實施例1

s2：有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維的制備

通過靜電紡絲裝置進行磁場輔助靜電紡絲，紡絲溶液通過注射器流出，紡絲速度通過注射泵控制，然后噴射到接收板上。其中紡絲電壓為15kv，紡絲距離為12cm，磁間距為6cm。靜電紡絲完成后，獲得有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜，將pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜放入馬弗爐中，設置煅燒溫度為140℃，在空氣條件下對納米纖維膜進行低溫熱處理，時間為18h。

圖13為本實施例步驟(1)得到的取向pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜的sem圖。對比實施例1的圖1可以看出，當磁間距為6cm時，纖維直徑均勻分布，纖維整體是有序排列的，但纖維的取向排列度下降，即無序纖維縱橫交叉的程度增加。

(2)生長液的配制同實施例1。

(3)負載取向氧化鋅納米棒的纖維的制備同實施例1。

實施例6

(1)zno種子層的制備

s1：紡絲液的配制同實施例1

s2：有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維的制備

通過靜電紡絲裝置進行磁場輔助靜電紡絲，紡絲溶液通過注射器流出，紡絲速度通過注射泵控制，然后噴射到接收板上。其中紡絲電壓為15kv，紡絲距離為12cm，磁間距為8cm。靜電紡絲完成后，獲得有序pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜，將pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜放入馬弗爐中，設置煅燒溫度為140℃，在空氣條件下對納米纖維膜進行低溫熱處理，時間為18h。

圖14為本實施例步驟(1)得到的取向pvdf/zn(ac)2/fe2o3納米纖維膜的sem圖。對比實施例1的圖1可以看出，當磁間距為8cm時，纖維直徑均勻分布，纖維整體是有序排列的，但纖維的取向排列度大幅度下降，即無序纖維縱橫交叉的程度更大。

(2)生長液的配制同實施例1。

(3)負載取向氧化鋅納米棒的纖維的制備同實施例1。

圖15是在不同磁間距下制備的pvdf/zn(ac)2/fe2o3纖維與主體取向的夾角分布圖，主體取向是指以纖維的整體取向為基準(如圖2中，纖維的主體取向為豎直方向)。從圖可以看出，磁間距為2cm時，纖維與其主體取向的夾角在5°-10°范圍內所占比例最大，達到26％，而在其它范圍內所占比例基本相當，也就是說此時夾角分布主要集中在10°左右，且離散范圍較廣；

磁間距為4cm時，纖維與其主體取向的夾角在0°-5°范圍內所占比例最大，達到36％，且在5°-10°內所占比例達23％，也就是說此時夾角分布主要集中在5°左右，且離散程度在減小，纖維的取向度提高了；

磁間距為6cm時，纖維與其主體取向的夾角在5°-10°范圍內所占比例最大，達到24％，而且在其它范圍內均占有相當大的比例，也就是說此時夾角分布主要集中在10°左右，且離散程度又增加，纖維的取向性降低；

磁間距為8cm時，纖維與其主體取向的夾角在10°-15°范圍內所占比例最大，僅僅16％，在5°-10°、15°-20°、20°-25°和30°-35°范圍內占比較大，而且在夾角分布范圍增加到60°，也就是說此時夾角分布不集中，離散程度進一步增加，纖維的取向性進一步降低。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，并不用于限制本發明，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發明的保護范圍。