Polym. Test.：改性聚砜電紡納米纖維氈的親水或疏水性的可控性

DOI:10.1016/j.polymertesting.2020.106970

本文研究了表面活性劑對控制聚砜電紡納米纖維氈（ENMs）形貌和潤濕性的影響。分別使用FESEM、接觸角測量、AFM和FTIR研究了陽離子、陰離子和非離子表面活性劑對ENMs粒徑、親水性或疏水性、表面粗糙度和化學組成的影響。將表面活性劑輔助納米纖維與不含表面活性劑的納米纖維進行比較，SDS的接觸角從115°降低至66°。相反，CTAB的接觸角則從115°增加到129°。ENMs表面粗糙度也有類似的趨勢。然而，兩種表面活性劑均導致納米纖維直徑減小。上述觀察結果表明，通過改變表面活性劑的類型，可以改善納米纖維墊的表面粗糙度，從而控制纖維的潤濕性。這些現象被認為是由于靜電紡絲過程中溶劑蒸發速率的變化所致。

圖1.在（a）PSF1，（b）PSF2，（c）PSF3，（d）PSF4，（e）PSF5，（f）PSF6，（g）PSF7，（h）PSF8，（i）PSF9和（j）PSF10條件下制備的PSF-ENMs的SEM圖像。

圖2.在（a）PSF1，（b）PSF2，（c）PSF3，（d）PSF4，（e）PSF5，（g）PSF7，（h）PSF8，（i）PSF9和（j）PSF10條件下制備的PSF-ENMs的平均直徑。插圖：直徑分布對應于三種樣品（（a）PSF1，（b）PSF5和（c）PSF10）的平均直徑。

圖3.干燥后，PSF7（a）和PSF9（b）樣品之間的結構差異。

圖4.通過（a）NON，（b）Triton X-100，（c）SDS和（d）CTAB表面活性劑制備的PSF納米纖維的SEM圖像。

圖5.不使用和使用三種不同表面活性劑制備的PSF-ENMs的平均直徑。插圖：直徑分布對應于兩種樣品（（a）非和（b）CTAB）的平均直徑。

圖6.通過（a）NON，（b）Triton X-100，（c）SDS和（d）CTAB表面活性劑制備的PSF納米纖維的放大SEM圖像。

圖7.無表面活性劑（NON），SDS輔助（SDS）和CTAB輔助（CTAB）樣品的AFM圖像，（a）3D圖像和（b）2D圖像。

圖8.從AFM圖像獲得的無表面活性劑（NON），SDS輔助（SDS）和CTAB輔助（CTAB）樣品的平均粗糙度（Ra）和均方根粗糙度（Rq）。

圖9.PSF-ENMs的平均接觸角與表面活性劑類型的關系。插圖：水滴與PSF納米纖維接觸的圖像，用于測定接觸角。

圖10.無表面活性劑的樣品（a），CTAB輔助樣品（b）和純CTAB（c）的FTIR光譜。

圖11.在靜電紡絲過程中，SDS輔助（a）和CTAB輔助（b）納米纖維的凝固差異示意圖。