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氧化铝纤维是一种具有高强度、耐高温、耐化学腐蚀、热导率低、高模量和成本低等优良特性的高性能无机纤维,在航空航天、复合增强、催化和环境保护等领域具有广泛应用。特别是具有异形结构的氧化铝纤维,结构的改变赋予其更优异的性能。本文以氯化铝、金属铝粉、聚四氟乙烯（PTFE）乳液等为原料,采用静电溶吹纺丝（EBS）技术,通过调控溶胶凝胶纺丝液组分和热处理成型工艺,成功构建了具有多级孔和多刺结构的异形超细氧化铝纤维,并开展了其相关应用研究。主要研究内容包括以下几方面:（1）以金属铝粉、氯化铝等为原料,水为溶剂,PTFE乳液为制孔剂配制氧化铝溶胶（PTFE占溶胶的质量分数为22%）,利用EBS技术结合热处理工艺,成功构建了具有多级孔结构的超细氧化铝纤维。系统研究了不同煅烧温度（500℃,800℃和1100℃）对多级孔氧化铝纤维的形貌及结构的影响规律。研究表明,煅烧温度对氧化铝纤维的形貌及结构影响显著。800℃煅烧条件下所制备的氧化铝纤维（HPAF-800）,孔径分布集中在3.5 nm和64.5 nm处,具有明显的多级孔结构,纤维连续性较好,比表面积为67 m2 g-1。同时,HPAF-800对亚甲基蓝（MB）染料污染物表现出了优异的吸附性能,室温下30分钟内染料去除率可达97.65%。吸附动力学研究表明,HPAF-800对MB的吸附过程遵循准二级动力学模型。（2）采用单因素控制变量法,系统研究了不同PTFE添加量（0 wt%、22 wt%和36 wt%）、不同煅烧温度（700℃、900℃和1100℃）和不同升温速率(2℃min-1、5℃min-1和10℃min-1)对氧化铝纤维形貌和结构的影响规律。研究表明,通过调节PTFE添加量和煅烧温度,可分别得到光滑、多级孔和多刺等不同结构氧化铝纤维。当PTFE添加量为36 wt%,煅烧温度为1100℃,升温速率为5℃min-1时,可得到形貌良好的多刺氧化铝纤维,比表面积为96 m2 g-1。将该多刺状纤维用作氧化铜（Cu O）催化剂的载体,选择性地将5-羟甲基糠醛（HMF）催化氧化为2,5-呋喃二甲酸（FDCA）,针刺状结构很好的避免了Cu O活性粒子的团聚。当Cu O负载量为76 wt%时,多刺状Cu O/Al2O3纤维催化剂得到的FDCA产率为98.6%,并且经过5次重复使用后仅略有下降。