DOI：10.1016/j.polymer.2019.122118

开发具有高吸附能力、生态友好、可重复使用等特点的绿色吸油剂具有重要意义，因为频繁发生的溢油事故已经引起了严重的环境问题。在本研究中，首次引入玉米醇溶蛋白作为吸油剂的候选材料，这是一种从玉米中提取的天然蛋白质。然而，玉米醇溶蛋白薄膜的力学性能较差，限制了其在实际中的广泛应用。该研究将聚偏氟乙烯（PVDF）引入玉米醇溶蛋白纤维中，使用双组分静电纺丝技术制备出机械性能改善的吸油剂。报道了具有螺旋带状结构的玉米蛋白/PVDF纤维的新型分层结构。带状纤维和螺旋纤维的形成机制是该新型分层结构产生的原因。本研究表明，以玉米醇溶蛋白等天然蛋白质为基础的微/纳米材料是开发“绿色”吸油剂的理想材料。

图1.显示双组分静电纺丝设置的示意图。

图2.在玉米蛋白浓度为25%（w/v），乙醇/水比例为（a）60:40（w/w）、（b）70:30（w/w）、（c）80:20（w/w）和（d）90:10（w/w）的条件下，对混合溶剂进行静电纺丝制备的玉米蛋白纤维的FE-SEM图像，插图为放大的玉米蛋白纤维。（e）玉米蛋白纤维的纤维宽度分布。

图3.在乙醇/水比例为60:40（w/w），浓度为（a）20%（w/v）、（b）25%（w/v）和（c）30%（w/v）的条件下，静电纺丝制备的玉米蛋白纤维的FE-SEM图像。

图4.玉米蛋白纤维和市售PP纤维的吸油性能。（a）照片显示了油/水系统中玉米蛋白纤维的吸油过程。（b）照片显示纯油系统中的玉米蛋白纤维的吸油和解吸过程。（c）玉米蛋白纤维和市售PP纤维的吸油量。

图5.电纺玉米蛋白纤维的典型应力-应变曲线。

图6.对DMF中5.5%（w/v）PVDF和70:30（w/w）的乙醇/水中25%（w/v）玉米蛋白进行双组分静电纺丝制备的玉米蛋白/ PVDF纤维的FE-SEM和TEM图像，（a）、（b）和（c）FE-SEM图像，（d）TEM图像。

图7.对DMF中5.5%（w/v）PVDF和（a）60:40（w/w）、（b）70:30（w/w）、（c）80:20（w/w）以及（d）90:10（w/w）的乙醇/水中25%（w/v）玉米蛋白进行双组分静电纺丝制备的玉米蛋白/PVDF纤维的FE-SEM图像。（e）玉米蛋白/PVDF纤维的平均纤维宽度。

图8.电纺纤维的DSC热分析图。

图9.（a）螺旋带状结构演变过程的示意图。 （b）具有凹形边缘的玉米蛋白/PVDF纤维的FE-SEM图像。

图10.电纺纤维的典型应力-应变曲线。

图11.在DMF中用5.5%（w/v）PVDF制备的PVDF纤维的FE-SEM图像。插图显示PVDF纤维的直径分布。

图12.（a）照片显示了制备好的玉米醇溶蛋白/聚偏氟乙烯纤维上的油滴和水滴，插图为水接触角。（b-d）显示油/水系统中玉米醇溶蛋白/聚偏氟乙烯纤维吸油过程的照片。（e）玉米醇溶蛋白纤维垫和（f）玉米醇溶蛋白/聚偏氟乙烯纤维垫的照片，插图为其扫描电镜图像。（g）玉米醇溶蛋白纤维和玉米醇溶蛋白/聚偏氟乙烯纤维的保油率。玉米醇溶蛋白/聚偏氟乙烯纤维吸油前（h）和吸油后（i）的照片。（j）连续5个吸附/解吸循环中玉米醇溶蛋白/聚偏氟乙烯纤维的吸油性能。