DOI:10.1016/j.polymertesting.2020.106970

本文研究了表面活性剂对控制聚砜电纺纳米纤维毡（ENMs）形貌和润湿性的影响。分别使用FESEM、接触角测量、AFM和FTIR研究了阳离子、阴离子和非离子表面活性剂对ENMs粒径、亲水性或疏水性、表面粗糙度和化学组成的影响。将表面活性剂辅助纳米纤维与不含表面活性剂的纳米纤维进行比较，SDS的接触角从115°降低至66°。相反，CTAB的接触角则从115°增加到129°。ENMs表面粗糙度也有类似的趋势。然而，两种表面活性剂均导致纳米纤维直径减小。上述观察结果表明，通过改变表面活性剂的类型，可以改善纳米纤维垫的表面粗糙度，从而控制纤维的润湿性。这些现象被认为是由于静电纺丝过程中溶剂蒸发速率的变化所致。

图1.在（a）PSF1，（b）PSF2，（c）PSF3，（d）PSF4，（e）PSF5，（f）PSF6，（g）PSF7，（h）PSF8，（i）PSF9和（j）PSF10条件下制备的PSF-ENMs的SEM图像。

图2.在（a）PSF1，（b）PSF2，（c）PSF3，（d）PSF4，（e）PSF5，（g）PSF7，（h）PSF8，（i）PSF9和（j）PSF10条件下制备的PSF-ENMs的平均直径。插图：直径分布对应于三种样品（（a）PSF1，（b）PSF5和（c）PSF10）的平均直径。

图3.干燥后，PSF7（a）和PSF9（b）样品之间的结构差异。

图4.通过（a）NON，（b）Triton X-100，（c）SDS和（d）CTAB表面活性剂制备的PSF纳米纤维的SEM图像。

图5.不使用和使用三种不同表面活性剂制备的PSF-ENMs的平均直径。插图：直径分布对应于两种样品（（a）非和（b）CTAB）的平均直径。

图6.通过（a）NON，（b）Triton X-100，（c）SDS和（d）CTAB表面活性剂制备的PSF纳米纤维的放大SEM图像。

图7.无表面活性剂（NON），SDS辅助（SDS）和CTAB辅助（CTAB）样品的AFM图像，（a）3D图像和（b）2D图像。

图8.从AFM图像获得的无表面活性剂（NON），SDS辅助（SDS）和CTAB辅助（CTAB）样品的平均粗糙度（Ra）和均方根粗糙度（Rq）。

图9.PSF-ENMs的平均接触角与表面活性剂类型的关系。插图：水滴与PSF纳米纤维接触的图像，用于测定接触角。

图10.无表面活性剂的样品（a），CTAB辅助样品（b）和纯CTAB（c）的FTIR光谱。

图11.在静电纺丝过程中，SDS辅助（a）和CTAB辅助（b）纳米纤维的凝固差异示意图。