DOI: 10.3390/molecules26195917

在这项工作中，研究者制备了核/壳复合聚合物/TiO2纳米纤维以及由此产生的

TiO2纳米管。首先，通过静电纺丝合成聚（乙烯醇）（PVA）和聚（乙烯基吡咯烷酮）（PVP）纤维。在50℃下，通过原子层沉积在其上覆盖一层100nm厚的非晶TiO2层。随后，采用溶解和退火两种不同的方法去除聚合物核。在水中溶解的情况下，所制备的TiO2纳米管保持无定形，而当使用退火去除聚合物时，TiO2以锐钛矿形式结晶。因此，可以比较结构和形态完全一样的非晶态和晶态TiO2纳米管的性质。使用SEM-EDX、ATR-IR、UV-Vis、XRD和TG/DTA-MS对样品进行表征。最后，通过在紫外光下分解甲基橙染料来研究TiO2纳米管的光催化性能。结果表明，晶态锐钛矿型TiO2纳米管达到了P25的光催化性能，而非晶态TiO2纳米管具有显著的光催化活性。

图1.（a）PVA纳米纤维，（b）PVA/TiO2复合纳米纤维，（c,d）通过溶解由PVA/TiO2复合材料获得TiO2纳米管，（e,f）通过退火由PVA/TiO2复合材料获得TiO2纳米管的SEM图像。

图2.（a）PVP纳米纤维，（b）PVP/TiO2复合纳米纤维，（c,d）通过溶解由PVP/TiO2复合材料获得TiO2纳米管，（e,f）通过退火由PVP/TiO2复合材料获得TiO2纳米管的SEM图像。

图3.TG/DTA测量：（a）N2中的PVA；（b）N2中的PVP；（c）空气中的PVA；（d）空气中的PVP。

图4.由（a）PVA和（b）PVP制备的样品的ATR-IR结果。

图5.由（a）PVA和（b）PVP制备的样品的XRD图谱（锐钛矿峰用绿色圆圈标记）。

图6.TiO2纳米管的UV-Vis光谱。

图7.由（a）PVA/TiO2和（b）PVP/TiO2复合材料制备的TiO2纳米管的光催化作用。

图8.结晶TiO2纳米管的光催化反应动力学。