静电纺丝技术是一种简单而有效的制备高分子微纳米纤维的方法，用此方法可得到直径在几十纳米至几微米的纤维。静电纺纤维制品主要呈无纺布状，具有分形结构和很高的比表面积，在组织工程、药物传递、增强材料、吸音材料和过滤防护材料等方面有着广阔的应用前景。但由于传统静电纺丝技术产量低，电纺丝的研究大都处于实验室研究阶段，也限制了其在很多方面的应用。本文从提高电纺丝产量出发，对无喷头静电纺丝技术进行了详细的研究，并探索了静电纺纳米纤维在空气过滤中的应用。研究结果主要包括以下几部分:　　1、利用模拟与实验相结合的方式研究了无喷头静电纺丝技术，并搭建了相关设备，实现了多种聚合物微纳米纤维的宏量制备。利用Maxwell2D对不同纺丝滚筒形状下的电场进行模拟分析，得出无尖端圆柱形滚筒表面的电场分布比圆柱形滚筒表面均匀，更适合做纺丝电极;用Maxwell3D对不同收集方式下的电场进行模拟分析，得出收集滚筒垂直于纺丝滚筒放置时比其它收集方式的电场分布均匀。选用无尖端圆柱形滚筒作为纺丝器，垂直放置的旋转滚筒作为收集器搭建了无喷头纺丝设备，并进行了大量的纺丝实验，得出稳定纺丝的条件。成功制备了PVA和PAN纳米纤维，产率高达10g/h。　　2、将无喷头静电纺丝法制备的纳米纤维膜与传统滤料进行复合，制备了含有不同厚度纳米纤维膜、不同滤料基底和不同复合方式的复合滤料。通过对含有不同厚度纳米纤维膜的复合滤料的过滤性能进行比较分析，得出当复合几微米厚的纳米纤维膜后，过滤效率增加到93％以上，过滤效率随厚度的增加而提升，品质因子随着厚度的增加而降低。通过对PVA纳米纤维膜与三种不同初始过滤效率的滤料基底复合后的过滤性能的分析，得出复合少量纳米纤维后过滤效率都得到很大的提高;初始品质因子较低的滤料基底，复合纳米纤维后品质因子的提高量要大于初始品质因子高的滤料。通过多层纳米纤维的复合，滤料的过滤效率可以达到99.95％，与HEPA的过滤效率相同，但品质因子远高于HEPA，并且多层纳米纤维复合滤料的品质因子高于相同厚度单层纳米纤维。对比所有含最薄纳米纤维的复合滤料的品质因子，得出品质因子由高到低依次为:PP2/PVA＞多层PP1/PVA复合＞PP1/PVA＞PP1/PVA/PP1＞PP1/PAN＞玻璃纤维/PVA＞HEPA。　　3、分析了北京地区大气气溶胶中细颗粒物的粒径分布和组成，并利用含有静电纺纳米纤维的滤料对雾霾天气中的细颗粒物进行了过滤。通过对大气气溶胶中细颗粒物的监测，得出大气气溶胶中的主要成分是小于1μm的颗粒物。小颗粒物(小于60nm)的数量随着天气变差而减少;较大的颗粒物（大于60 nm）的数量随着天气变差而增加。对含有不同直径PLA纤维的复合滤料分别针对NaCl气溶胶和大气气溶胶细颗粒物的过滤性能比较分析，得出含有直径为0.67μm的PLA纤维的滤料的过滤性能高于含有直径为2.92μm的PLA纤维的滤料，静电纺纤维直径越小越有利于过滤性能的提高。分析传统滤料和静电纺PVDF纳米纤维对不同粒径颗粒物的过滤效率，得出传统滤料PP对50-1000nm范围内颗粒物的过滤效率最低，而静电纺纳米纤维的引入使其对50-1000nm范围内的颗粒物的过滤效率提高了3倍。　　4、在单根纤维上引入了微结构以提高比表面积。通过调节前驱体溶液的配比可以得到沟槽、多孔、微纤和离散的纳米纤维结构。进一步分析了微结构形成的原因，主要是由于相分离的发生导致了微结构的形成。纳米纤维微结构的引入使其比表面积提高了近8倍。