СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ОДНОМЕРНЫХ ВОЛОКОН С РАЗНООБРАЗНЫМИ СОСТАВАМИ И СТРУКТУРОЙ

Аннотация

В данном исследовании метод электроспиннинга применялся для получения одномерных нановолокон на основе синтезированного SrTiO₃, которые впоследствии использовались при создании композитных структур. Электроспиннинг представляет собой технику, которая позволяет получать одномерные нановолокна с улучшенной структурой по сравнению с другими методами. Эти нановолокна характеризуются более высокой удельной поверхностью, что способствует повышению фотокаталитической активности при облучении светом. Исследование выявило три ключевых фактора, оказывающих влияние на характеристики нановолокон SrTiO₃, включая морфологию наноструктур, кристалличность полупроводника и температуру отжига. Эти параметры тесно связаны с производительностью фотокатализатора. Были исследованы физико-химические свойства нановолокон с добавлением  SrTiO₃, а также их морфология поверхности. Установлена зависимость диаметра образуемых нановолокон от концентрации ПАН в растворителе при их электроспиннинге. Оптимизация включала в себя следующие параметры электроспиннинга: напряжение 18 кВ, расстояние между иглой и коллектором 15 см и скорость шприцевого насоса 1,0 мл/ч. Кроме того, проведена стабилизация при температуре 220 °C в течение 60 минут, а также кальцинация при температуре 800°C в инертной среде в течение 120 минут. Эти процессы привели к окислительному дегидрированию нановолокон и образованию хромофорных сопряженных связей -С=N-, что привело к окрашиванию нановолокон в черный цвет и образованию углеродных нановолокон. Следовательно, успешность применения фотокатализатора SrTiO₃ зависит от оптимизации указанных параметров. Это исследование играет важную роль в разработке фотокаталитических систем и способствует дальнейшему усовершенствованию процесса разложения воды в солнечных энергосистемах.