DOI: 10.3390/nano11061616

二氧化钛具有优异的化学、电学和光学性能以及良好的化学稳定性，因此被广泛应用于许多研究和工业领域，例如光催化剂、有机太阳能电池、传感器、牙科植入物等。目前已经报道了许多TiO2纳米结构，静电纺丝是一种低成本、高效率的实用技术。在各种提高性能的研究中，科研人员通过改变各种特性和许多可以控制的工艺参数，制造出具有适当微观结构的纳米纤维。在这项研究中，通过静电纺丝工艺制备了PVP/TiO2纳米纤维。纳米纤维的直径由各种参数控制。为了了解对纳米纤维直径的影响，控制以下工艺参数：聚合物分子量和浓度、去离子水、外加电压、流体速度和钛前体的浓度。PVP纳米纤维的平均直径控制在42.3nm至633.0nm之间。热处理后PVP/TiO2纳米纤维的平均直径也控制在63.5nm至186.0nm之间。

图1.不同PVP分子量的纳米粒子和纳米纤维的FE-SEM图像：（a）8000g/mol，（b）58000g/mol，（c）1300000g/mol和（d）动态粘度。

图2.在不同PVP浓度下，珠子和纳米纤维混合微结构的FE-SEM图像：（a）2wt％，（b）4wt％，（c）6wt％，（d）8wt％，和（e）10wt％。

图3.（a）珠子和纳米纤维的平均直径，（b）不同PVP浓度下的粘度。

图4.当溶剂中EtOH与去离子水的重量比为（a）10:0，（b）8:2，（c）5:5，（d）2:8和（e）0:10时，珠子和纳米纤维混合微结构的FE-SEM图像。

图5.（a）当溶剂中EtOH与去离子水的重量比不同时纳米纤维的平均直径以及（b）粘度。

图6.不同电压和流体速度下电纺纳米纤维的FE-SEM图像。

图7.不同电压和流体速度下纳米纤维的平均直径。

图8.（a）原始PVP、PVP纳米纤维、PVP/TiO2纳米纤维在氮气气氛中的TGA曲线，（b）PVP/TiO2纳米纤维在氮气和氧气气氛中的TGA曲线。

图9.热处理PVP/TiO2纳米纤维的XRD谱。

图10.热处理前（（a）0.1mL/h、（b）0.5mL/h、（c）1.0mL/h）和后（（d）0.1mL/h，（e）0.5mL/h，（f）1.0mL/h）不同流体速度下PVP/TiO2纳米纤维的FE-SEM图像。

图11.热处理前后不同流速下PVP/TiO2纳米纤维的平均直径。

图12.退火前（（a）1:9，（b）3:7，（c）5:5）和后（（d）1:9，（e）3:7，（f）5:5）不同TTIP和ACAC重量比下PVP/TiO2纳米纤维的FE-SEM图像。

图13.热处理前后不同TTIP和ACAC重量比下PVP/TiO2纳米纤维的平均直径。