《表2 PAN@PS复合纳米纤维表面元素分布》

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《溶液参数对静电纺丝PAN@PS复合纳米纤维形貌及结构的影响》

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从图6a可以看出:PAN@PS复合纳米纤维表面均存在明显的C1s峰，且在400，560 eV处均出现微弱的N1s和O1s峰，PAN@PS/DMF与PAN@PS/THF中N元素的摩尔分数分别为3.8%，3.9%（见表2），远低于PAN中N元素含量的理论值（25.0%），说明PAN主要位于PAN@PS复合纳米纤维的核层部分。而纤维表面检测到N，O元素有两个原因:一方面可能是由于测试中环境真空度不够而导致反应器中残存的微量空气的影响；另一方面在纺丝过程中射流发生变动时，内层少量的PAN溶液迁移至壳层所致。为进一步明确壳层溶剂的选择对复合纤维结构的影响，利用casa XPS软件分别对C1s和N1s进行分峰拟合（见图6b～图6e）。从图6b～图6c可以看出:PAN@PS/DMF在289.0 eV处出现一个新的特征峰，归属于PAN中的—C≡N[14]，而在291.4 eV处两种复合纤维均出现了空气中—C—O—O—结构的吸收峰[15]。此外，对比285.0 eV附近的—C—N—特征吸收峰，发现—C—N—在PAN@PS/DMF中的相对含量较PAN@PS/THF明显增多，且进一步观察复合纤维的N1s，发现PAN@PS/DMF中N1s的结合能向高能方向移动。XPS分析结果说明，在PAN@PS/DMF体系中，确实有微量PAN溶液在纤维拉伸固化过程中迁移至壳层，因而不能呈现清晰的核-壳结构，这与TEM观察的结果一致。而PAN@PS/THF在284.6 eV处，PS结构中的C—C/C—H/C=C特征峰面积较PAN@PS/DMF明显增多，更说明相较于DMF体系，壳层采用THF为溶剂更易获得核-壳结构完善的同轴复合纤维。