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ZnO--乙基纤维素明胶复合纳米纤维膜的制备及性质探究
ZnO-乙基纤维素明胶复合纳米纤维膜的制备及性质探究
摘要：
纳米纤维膜是一种具有高比表面积和优异性能的材料，其在电子器件、环境治理和生物医学领域具有广泛应用前景。本论文以ZnO-乙基纤维素明胶为材料，采用电纺纺丝技术制备复合纳米纤维膜，并研究了其结构特性、热稳定性和光催化活性。通过对制备过程参数的调控和表征分析，探究了制备纳米纤维膜的最佳条件和表征方法，为纳米纤维膜的应用提供理论依据和实验指导。
关键词：纳米纤维膜；ZnO；乙基纤维素明胶；电纺；性能探究
1.引言
纳米纤维膜是由纳米级纤维组成的薄膜材料，具有高比表面积、孔隙结构可调和优异的性能，因此具有广泛的研究和应用前景。ZnO是一种重要的半导体材料，具有良好的化学稳定性和光催化活性，因此在能源转化、光电器件和环境治理等领域得到广泛研究。本论文旨在制备ZnO-乙基纤维素明胶复合纳米纤维膜，并探究其结构特性、热稳定性和光催化活性。
2.实验方法
2.1材料准备
采用商业乙基纤维素明胶作为基体材料，通过溶解和离心处理得到适合电纺纺丝的纤维素溶液。同时，制备ZnO纳米粒子溶液。
2.2电纺纺丝制备
将纤维素溶液注入电纺纺丝器中，设定合适的纺丝参数（如高压、纺丝距离等），并在导电底板上旋转收集纺丝纤维。
2.3复合纳米纤维膜制备
将纺丝纤维膜浸泡于ZnO纳米粒子溶液中，经干燥和热固化处理，制备得到ZnO-乙基纤维素明胶复合纳米纤维膜。
3.结果与讨论
3.1结构表征
采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等方法对纳米纤维膜的结构进行表征。结果显示，纳米纤维膜呈现出均匀的纳米纤维分布和立体网状结构。并通过XRD分析确认了ZnO纳米粒子的晶体结构和取向。
3.2热稳定性
利用热重-差热分析（TGA-DTA）仪器对纳米纤维膜的热稳定性进行测试。结果显示，纤维膜在高温下具有良好的热稳定性，无明显质量损失。
3.3光催化活性
利用紫外可见漫反射光谱（UV-visDRS）和罗丹明B降解实验测试纳米纤维膜的光催化活性。结果表明，ZnO-乙基纤维素明胶复合纳米纤维膜具有良好的光吸收性能和高效的光催化活性。
4.结论
本论文成功制备了ZnO-乙基纤维素明胶复合纳米纤维膜，并对其结构特性、热稳定性和光催化活性进行了探究。结果表明，制备的纳米纤维膜具有均匀的纳米纤维分布、良好的热稳定性和高效的光催化活性，具有潜在的应用价值。此外，通过调控制备参数和改变材料组成，还可以进一步提高纳米纤维膜的性能，拓宽其应用领域。
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