DOI: 10.1007/s12221-020-1065-4
在本研究中,采用靜電紡絲/電噴霧法成功制備了含有細長形氧化鋅和球形氧化鋅納米粒子的聚酰胺6(PA6)/氧化鋅(ZnO)雜化納米纖維膜。由于其獨特的結構,細長形氧化鋅比球形氧化鋅納米粒子具有更高的表面積,從而產生了更高的性能。新型PA6/ZnO雜化納米纖維光滑、無珠且直徑非常細(130-145nm),這為靜電紡絲/電噴涂技術提供了理想的條件。電紡PA6/細長形ZnO雜化納米纖維僅在短時間的紫外光照射下分解了60%以上的亞甲藍。不同形貌的ZnO納米粒子在光催化性能和紫外線防護因子(UPF)方面表現出不同程度的差異,其排列順序為:細長形ZnO>球形ZnO。此外,納米纖維中納米氧化鋅含量的增加導致纖維間的碰撞加劇,從而獲得更好的抗紫外線性能。在本工作中,研究者成功制備了一種新型PA6/ZnO雜化納米纖維,其中包含UPF=48的細長形ZnO納米粒子。結果表明,本研究所制備的PA6/ZnO雜化納米纖維,尤其是那些含細長形ZnO納米粒子的納米纖維,可用于紫外線防護材料。
圖1.靜電紡絲/電噴霧耦合裝置示意圖。
圖2.ZnO納米粒子的多點BET圖;(a)球形ZnO和(b)細長形ZnO。
圖3.不同電紡PA6/ZnO雜化納米纖維的SEM照片;(a)N0(純PA6納米纖維),(b)NE1,(c)NS1,(d)NE2,(e)NS2,(f)NE3和(g)NS3。
圖4.PA6/ZnO雜化納米纖維的應力-應變曲線;(a)N0,(b)NE1,(c)NS1,(d)NE2,(e)NS2,(f)NE3和(g)NS3。
圖5.經PA6/ZnO雜化納米纖維層的光降解后,亞甲基藍溶液的紫外-可見吸收率:(a)N0,(b)NS2和(c)NE2。
圖6.(a)暴露于紫外線輻射120分鐘后的細胞照片,(b)亞甲基藍降解曲線,以及(c)在不同納米纖維層存在下獲得的動力學模擬曲線。
圖7.PA6/ZnO雜化納米纖維層的紫外線透射輻射。
圖8.PA6/ZnO雜化納米纖維層的反射輻射。
圖9.PA6/ZnO雜化納米纖維層的UPF值。