DOI: 10.3390/polym14122489
在此,研究者通过将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝到木聚糖(xylan)上合成了xylan-g-PMMA,并通过FT-IR和HSQC NMR光谱对其进行表征,使用xylan-g-PMMA/TiO2溶液在15Kv电压下进行静电纺丝,这是首次使用木聚糖制备电纺纳米纤维。此外,通过评估静电纺丝过程和静电纺丝纤维形态,优化了静电纺丝操作参数,如下:DMF与氯仿的混合溶剂体积比为5:1,脱水木糖单元(AXU)/MMA摩尔比低于1:2,流速为0.00565-0.02260mL/min,接收距离为10-15cm。电纺纤维的直径随着所用溶剂混合物中DMF含量、MMA用量和接收距离的增加而增加。TiO2纳米粒子成功分散在静电纺丝xylan-g-PMMA纳米纤维中,并通过扫描电子显微镜、能量色散X射线衍射光谱和X射线光电子能谱进行了表征,其光催化降解亚甲蓝(MB)的应用效率在80%以,显示出良好的水处理潜力。
图1.xylan和xylan-g-PMMA的FT-IR光谱。
图2.xylan-g-PMMA的1H-13C HSQC NMR图谱。
图3.具有不同AXU/MMA摩尔比的xylan-g-PMMA溶液的粘度。
图4.使用(a)纯DMF、(b)5mL DMF+2mL丙酮、(c)5mL DMF+1mL丙酮、(d)5mL DMF+1mL氯仿+1mL丙酮,和(e)5mL DMF+1mL氯仿溶剂制备的纤维的SEM图像,(a-c)10kx,(d,e)20kx。
图5.AXU/MMA摩尔比为1:4、1:6和0:10的电纺纤维的SEM图像(40kx)。
图6.电纺xylan-g-PMMA/TiO2纤维的SEM图像(a)和EDX光谱(b)。
图7.电纺xylan/TiO2纤维的XPS光谱(a,10%;b,30%)。
图8.Si2p的XPS光谱。
图9.TiO2纳米粒子与硅烷偶联剂的反应图。
图10.电纺xylan-g-PMMA/TiO2纤维对MB的光催化降解/去除(a:0%TiO2;b:10%TiO2;c:30%TiO2)。左图是在整个光降解过程中仅MB溶液以及存在催化剂时的紫外-可见光谱。