DOI: 10.1007/s11356-022-19665-2

在这项工作中，采用静电纺丝和水热技术合成了聚丙烯腈（PAN）基改性氧化锌（ZnO）纳米纤维。通过场发射扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对合成的纳米纤维进行了表征，并评估了其促进有毒除草剂阿特拉津光催化降解的能力。通过改变催化剂类型、催化剂数量、pH、光源和毒性浓度来优化降解条件。利用高效液相色谱和气相色谱-质谱（GC-MS）分析确认降解产物。使用总有机碳和实时分析计算其矿化程度。La掺杂ZnO负载PAN纳米纤维的直径大于ZnO负载PAN纳米纤维的直径。键合态La掺杂ZnO/PAN在533eV结合能处的附加峰表明ZnO基体中存在氧空位，这可以提高材料的催化活性。此外，阿特拉津的降解取决于上述所有反应参数。根据GC-MS记录降解产物的质谱，在m/z 187处显示分子离子峰。经证实，La掺杂ZnO-PAN纳米纤维在1小时内对阿特拉津具有良好的降解效果，其降解效率高达98%。

图1.（a）PAN纳米纤维、（b）ZnO/PAN纳米纤维和（c）La掺杂ZnO/PAN的FE-SEM图像

图2.（A）ZnO/PAN纳米纤维的Zn2p，（B）（a）ZnO/PAN纳米纤维和（b）La掺杂ZnO/PAN纳米纤维的O1s，以及（C）La掺杂ZnO/PAN纳米纤维的La3d XPS光谱

图3.不同参数对阿特拉津降解效率的影响：（a）光源的影响，（b）pH的影响，（c）催化剂类型的影响，（d）催化剂用量的影响，（e）毒素浓度的影响

图4.La掺杂ZnO/PAN纳米纤维促进阿特拉津降解的二级动力学

图5.总有机碳测定

图6.（a）优化条件下阿特拉津的紫外-可见吸收光谱，以及（b）所制备材料促进阿特拉津大规模降解的紫外-可见吸收光谱

图7.（a）对照-阿特拉津和（b）优化条件下降解样品的液相色谱图

图8.（a）阿特拉津和（b）降解样品的质谱图

图9.阿特拉津的合理降解途径

图10.阿特拉津的光催化降解机理

图11.所制备纳米纤维的稳定性和可重复使用性