DOI: 10.3390/polym13223923

本研究通过一步静电纺丝法成功制备了负载无机光催化剂——氧化钛（TiO2）的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）纤维。通过调整PMMA/TiO2比率和静电纺丝条件（外加电压、针尖到收集器的距离和流速），获得了具有选定有机/无机比率、定制设计和目标特性的PMMA/TiO2复合材料。电纺复合材料的形态受PMMA纤维中二氧化钛量的影响。此外，无机光催化剂对电纺复合材料的润湿性、热稳定性和光学性能也有影响。特别是，复合材料的表面润湿性受到紫外线照射的强烈影响，并且从疏水变为超亲水。此外，与裸PMMA垫相比，PMMA/TiO2复合材料具有更高的拉伸强度。电纺PMMA/TiO2复合材料对模型有机污染物亚甲基蓝显示出优异的光催化效率，这对于未来开发高效光催化水处理膜具有重要意义。

图1.电纺PMMA（A，B）、PMMA/5TiO2（C，D）和PMMA/10TiO2（E，F）复合材料的SEM显微照片和纤维直径分布，放大倍数×1000。插图：放大倍数×5000。

图2.电纺PMMA/5TiO2（A）和PMMA/10TiO2（B）复合材料的全扫描XPS（左图，C1s、O1s和Ti2p的谱带用蓝色标记）和Ti2p（右图，分裂用蓝线标记）光谱。

图3.紫外线照射前后电纺PMMA（蓝色）、PMMA/5TiO2（红色）和PMMA/10TiO2（绿色）复合材料上的水接触角和水滴数字图像。

图4.电纺PMMA（A）、PMMA/5TiO2（B）和PMMA/10TiO2（C）复合材料的XRD谱。

图5.电纺PMMA、PMMA/5TiO2和PMMA/10TiO2复合材料的TG曲线。

图6.电纺PMMA（蓝线）、PMMA/5TiO2（红线）和PMMA/10TiO2（绿线）膜的激发光谱（左）和相应的发射光谱（右）。

图7.电纺PMMA（蓝线）、PMMA/5TiO2（红线）和PMMA/10TiO2（绿线）复合材料的应力-应变曲线。

图8.当存在电纺PMMA/5TiO2（红线）和PMMA/10TiO2（绿线）复合材料时，紫外线照射（30和60分钟）后MB（蓝线）的吸收光谱。

图9.当存在电纺PMMA（蓝线）、PMMA/5TiO2（红线）和PMMA/10TiO2（绿线）复合材料时，在660nm紫外光照射下连续三个循环的MB降解情况。