随着工业技术的飞速发展,空气污染已经对人类的身体健康和生存环境造成了严重威胁。工业生产时排放的高温废气中包含高浓度的PM2.5颗粒,其能直接通过人体呼吸道进入身体内部,增加人体因患上呼吸类疾病而死亡的风险。为了解决高温工业废气排放带来的危害,大量的过滤材料被应用到高温气体过滤领域,包括芳纶纤维过滤材料、玻璃纤维过滤材料和聚四氟乙烯（PTFE）过滤材料等。但是,这些材料的过滤效果难以满足工业废气净化处理的高要求。因此,开发一种具有高效过滤性能和长久使用寿命的耐高温过滤材料具有十分重要的意义。为了实现耐高温过滤材料的开发,本课题通过静电纺丝技术制备了聚酰亚胺（PI）纳米纤维膜,并对PI纳米纤维膜的性能和亚胺化工艺进行了探讨。此外,为了增强PI纳米纤维膜的实用性能,通过超声波热点压复合工艺将PI纳米纤维膜和芳纶纤维针刺毡制备成具有三明治结构的复合滤材,其在高温气体过滤领域有着广阔的应用前景。本文首先探究了聚合物浓度和氯化锂（LiCl）浓度对PI纳米纤维膜形貌结构和性能的影响。通过各种表征手段确定了聚合物浓度为18wt%,LiCl浓度为0.006wt%时,PI纳米纤维膜的过滤性能达到最佳。此浓度条件下,PI纳米纤维膜具有高效的过滤性能,其过滤效率为99.3%,压降阻力仅为131Pa。其次探究了PI纳米纤维膜亚胺化工艺对其结构和性能的影响。通过红外光谱仪表征PI纳米纤维化学结构的变化,确定了当亚胺化处理温度为300℃,处理时间为40min时,PI纳米纤维膜的亚胺化程度趋于完全。亚胺化程度的增加使PI纳米纤维直径减小,并且纤维出现收缩、弯曲的状态。完全亚胺化的PI纳米纤维膜在高温过滤方面有着广阔的应用前景,其过滤效率达到了99%以上,压降阻力仅为116Pa,断裂强度达到了3.9MPa以上,在250℃的高温环境下仅有约1%的失重率。最后为了增强PI纳米纤维膜的实用性能,通过超声波点压复合工艺将芳纶纤维针刺毡和PI纳米纤维膜制备成具有三明治结构的复合滤材,并对复合滤材的结构和性能进行探究。复合滤材之间通过孔状薄膜粘结,复合工艺对纳米纤维膜的主体结构几乎没有影响。常温下PI纳米纤维膜复合滤材的断裂强度可达到24.6MPa。将PI纳米纤维膜复合滤材在250℃的高温下处理12h后,其拉伸断裂强度仍可达到22.4MPa,证明PI纳米纤维膜复合滤材能够在高温环境中长期使用。PI纳米纤维膜复合滤材具有优异的过滤性能。当风速为32L/min时,复合滤材的过滤效率为99.96%,压降阻力仅为138Pa,品质因子为0.0567Pa-1;当风速为52L/min时,复合滤材的过滤效率为99.92%,压降阻力为256Pa,品质因子仍然保持在0.02Pa-1以上。通过粉尘循环过滤实验证明了PI纳米纤维膜具有长期高效的PM2.5颗粒过滤能力,其在十次粉尘循环过滤后对PM2.5颗粒的净化效率仍然可以保持在50μg/（m~3·min）左右。