DOI: 10.1016/j.jcis.2021.02.089
與固體納米纖維相比，電紡金屬氧化物空心管由于其獨特的結構優勢而備受關注。盡管對空心管的制備進行了深入的研究，但分層殼的形成仍然是一個重大挑戰。在此，研究者通過簡單通用的單噴嘴靜電紡絲策略以及隨后的受控熱處理，展示了具有兩級分層殼的高度均勻、可復制和工業上可行的ZnO中空管（ZHT）的制備。形態學研究表明，中空管是由納米結構構建而成的，其壁面具有獨特的表層結構。復合纖維轉變為中空管的機理主要基于聚合物模板的蒸發速率。值得注意的是，將加熱速率從5℃調整到50℃/min對中空管的形成具有不利影響，因此隨后生產了ZnO納米板（ZNP）。對比光催化分析表明，ZHT的光催化活性高于ZNP。這一發現表明，電紡絲衍生的納米結構中固有的大量缺陷足以提高光催化活性。抑制細菌生長的研究表明，該空心管對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有優異的殺菌效果，對水中存在的細菌具有潛在的殺滅作用。
圖1.在不同位置和放大倍率下ZHT的代表性SEM圖像。高倍放大圖像顯示存在兩個不同的表面。單個ZHT的外表面清楚地顯示出，中空管由許多ZnO納米顆粒組成，中空管的內部由納米顆粒構建的大量納米蠕蟲網絡組成。
圖2.（a）單個ZHT的SEM圖像和EDX圖，（b＆c）單個ZHT和ZnO納米顆粒的TEM圖像，（d＆f）ZnO納米顆粒的HRTEM圖像顯示出0.26nm的晶格間距。
圖3.ZHT和ZNP的O1s核心能級XPS光譜。OL和OV分別代表晶格氧和氧空位。氧種類的原子百分比插入在代表性光譜中。
圖4.ZHT和ZNP的光致發光光譜。
圖5.ZHT和ZNP的光催化活性。（a＆b）ZHT存在下MB的光降解。插圖顯示了光催化前后的MB溶液圖像，（b）MB濃度隨暴露時間的變化。插圖顯示了經ZNP處理一小時的MB溶液的圖像。
圖6.（a）暴露于不同濃度的ZHT后，與對照組相比的細菌生長（％）和（b）細菌細胞活性（％）。條形圖顯示隨著ZHT濃度的增加，金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的濃度依賴性細菌生長抑制和活性降低。
圖7.（a）金黃色葡萄球菌和（b）大腸桿菌暴露于ZHT后的細菌細胞活性。從左到右的圖分別為含有濃度為0、100、250和500μg/mL的ZHT。兩種細菌菌群均呈濃度依賴性下降。
圖8.未處理的（a）金黃色葡萄球菌和（b）大腸桿菌的SEM圖像顯示出正常的形態特征。用ZHT（500μg/mL）處理（c）金黃色葡萄球菌和（d）大腸桿菌長達12小時。處理過的細菌的細菌細胞形態發生了巨大的變化。
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