DOI: 10.3390/polym13132033

本研究采用静电纺丝技术制备了一种高效、环境兼容性且高度多孔的银表面修饰氧化锌/醋酸纤维素/聚吡咯ZnO/CA/Ppy杂化纳米纤维基质。对溶液流速、外加电压和针到收集器的距离等静电纺丝参数进行了优化。通过将0.05wt％ZnO分散到溶解的混合聚合物溶液中，制备出最佳均质且均匀的ZnO/CA/Ppy聚合物复合纳米纤维，其平均纳米纤维直径在125-170nm之间。使用银纳米粒子对所制备的ZnO-聚合物纳米纤维进行进一步的表面固定，以通过减少纳米纤维的带隙来增强其光催化活性。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外（FTIR）和热重分析（TGA）对银固定前后的ZnO聚合物纳米纤维进行了比较研究。比较了纳米银固定化前后不同实验参数下的两种纳米纤维对孔雀石绿（MG）染料的光催化降解效率。1h后记录的纳米银表面修饰ZnO-聚合物纳米纤维对孔雀石绿染料的最佳降解率为93.5％，而ZnO-聚合物纳米纤维为63％。

图1.所制备的ZnO聚合物复合纳米纤维的SEM显微照片，静电纺丝工艺参数如下：（A）醋酸纤维素浓度（8-16wt％），（B）溶液流速（0.2-1mL/h），（C）外加电压（10-30KV），（D）针尖和收集器之间的距离（8-18cm）以及（E）作为填充物的ZnO NPs负载量（0.02-0.1wt％）。

图2.银固定前（A）和银固定后（B）ZnO聚合物复合纳米纤维的TEM显微照片。

图3.所制备的各种基质的XRD图谱：（A）ZnO NPs，（B）Ppy NPs，（C）ZnO聚合物复合纳米纤维和（D）银固定后的ZnO聚合物复合纳米纤维。

图4.（A）银固定前和（B）银固定后ZnO聚合物复合纳米纤维的FTIR分光光度分析。

图5.（A）银固定前和（B）银固定后ZnO聚合物纳米纤维的TGA曲线。

图6.银固定前后接触时间对ZnO聚合物纳米纤维光催化降解MG染料的影响（初始染料浓度=20ppm，纳米纤维剂量=0.1g，室温下pH=7）。

图7.银固定前后初始MG染料浓度对ZnO聚合物纳米纤维光催化降解MG染料的影响（接触时间=60分钟，纳米纤维剂量=0.1g，室温下pH=7）。

图8.银固定前后吸附剂用量对ZnO聚合物纳米纤维光催化降解MG染料的影响（初始染料浓度=20ppm，pH=7，室温下接触时间=60分钟）。

图9.银固定前后染料溶液pH值对ZnO聚合物纳米纤维光催化降解MG染料的影响（初始染料浓度=20ppm，纳米纤维剂量=0.1g，室温下接触时间=60分钟）。

图10.银固定前后染料溶液温度对ZnO聚合物纳米纤维光催化降解MG染料的影响（初始染料浓度=20ppm，纳米纤维剂量=0.1g，接触时间=60分钟，pH=7）。

图11.银固定化前后ZnO聚合物复合纳米纤维作为光催化材料用于MG染料脱色的可重复使用性。

图12.OH+孔雀石绿染料→产物（CO2和H2O）。孔雀石绿染料（MG）在银固定化ZnO聚合物纳米纤维上的光催化降解机理示意图。