DOI: 10.1016/j.jece.2021.106291

在本研究中，结合静电纺丝技术和光还原方法成功开发了一种固定有高度均匀和单分散银纳米粒子（AgNPs）的聚合物纳米纤维，作为高效催化剂。在此，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）由于其空间位阻效应而抑制银晶粒生长，而聚甲基丙烯酸（PMAA）提供了丰富的羧基，增强了纳米纤维中银离子的吸收，从而确保了高密度AgNPs的生长。纳米纤维经紫外线照射24小时后，PMAA/PVP纳米纤维中AgNPs的生长密度达到最大值。本研究表明，可以通过改变AgNO3溶液的浓度来调整AgNPs的尺寸和空间分布，从而控制AgNPs固定纳米纤维垫的催化活性。有趣的是，由于纳米纤维中形成了高密度的AgNPs，所制备的纳米纤维对环境有机污染物亚甲基蓝的还原表现出良好的催化活性。

图1.（a）静电纺丝实验方法和（b）AgNPs修饰AgNPs/PMAA/PVP纳米纤维垫表面的形成示意图。

图2.紫外光照射下，AgNO3浓度为15wt%的AgNO3/PMAA/PVP纳米复合垫的照片。

图3.经紫外照射后，AgNO3浓度为（a，b）5wt%和（d，e）15wt%的AgNPs/PMAA/PVP纳米纤维垫在不同放大倍数下的FESEM图像，以及紫外照射前，AgNO3浓度为（c）5wt%和（f）15wt%的AgNPs/PMAA/PVP纳米纤维垫的FESEM图像。

图4.紫外照射后，AgNO3浓度为15wt%的AgNPs/PMAA/PVP纳米纤维垫（a，b）在不同分辨率下的TEM图像和（c）HR-TEM（插图：SAED）图像。

图5.AgNO3浓度为15wt%时AgNPs/PMAA/PVP纳米纤维垫的典型（a）EDS光谱和（b）X射线衍射图。

图6.（a）AgNPs形成前后，PVP、PMAA/PVP和AgNPs/PMAA/PVP纳米纤维的典型FTIR光谱。（b）AgNO3浓度为15wt%时，AgNPs/PMAA/PVP纳米纤维垫的紫外-可见吸收光谱。

图7.添加NaBH4的AgNPs/PMAA/PVP纳米纤维对亚甲基蓝的催化还原和降解机理。

图8.当（a）存在和（b）不存在优化的AgNPs/PMAA/PVP纳米纤维时，NaBH4还原MB的反应溶液的紫外-可见吸收光谱随时间的变化。

图9.（a）当存在和不存在AgNPs/PMAA/PVP纳米纤维时MB与NaBH4还原反应动力学研究的比较以及（b）使用AgNPs/PMAA/PVP纳米纤维降解MB的拟一级动力学（–ln（At/A0）与时间）。