作為傳統不可降解材料最有前途的替代品之一，光降解材料具有環境友好性以及在簡單條件下快速降解的優點。在這項工作中，將無毒的TiO2和具有成本效益的g-C3N4以9:1的重量混合，形成一種高活性光催化添加劑。通過離心靜電紡絲將25wt%的這種光催化添加劑加入聚丙烯腈（PAN）中，以制備非生物降解PAN材料。研究結果表明，當不存在微生物時，在模擬陽光下的水性介質中，PAN鏈幾乎可以在90小時內完全降解。產物分析表明，PAN鏈的降解主要涉及自由基破壞-CN和C-C鍵，然后將端基氧化為羧基，并逐漸礦化為CO2和H2O。綜上，這種設計策略為光降解聚合物的生產和降解機理提供了新的見解。
圖1.（A）輻照60h后含不同比例C3N4的PAN的重量變化。（B）10%g-C3N4/TiO2-PAN在不同環境中的對比實驗。第1、2和3組分別對應于黑暗（水中）、陽光（無水）和陽光（水中）。
圖2.不同輻照時間后10%g-C3N4/TiO2-PAN的SEM圖像：A、C、E、G和I分別為輻照0、12、36、60和90h后的SEM圖像，B、D、F、H和J顯示相應的放大圖像。
圖3.不同輻照時間后剩余液體中10%g-C3N4/TiO2-PAN的離子色譜（A）和TOC（B）。
圖4.反應12h后剩余液體的質譜分析。
圖5.10%g-C3N4/TiO2-PAN在輻照下自降解的可能途徑。標簽a、b和c表示斷裂的鍵：（a）CH2-CH2鍵，（b）CH2-CH鍵，（c）CH2-CN鍵。
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