废弃PET瓶升级再造纳米纤维增强自清洁氯氧锌水泥的性能研究

《Polymer Degradation and Stability》：Upcycling waste PET bottles into fibers to reinforce self-cleaning zinc oxychloride pastes

本研究创新性地将废弃PET瓶通过离心纺丝法制备r-PET纳米纤维，并作为多功能增强相掺入光催化锌氧氯水泥（ZOC）浆体中。结果表明，1%wt.纤维添加量可通过调控润湿性、孔隙结构显著提升材料疏水性与长期光催化稳定性，而过高添加量（≥2%wt.）会因过度孔隙化产生负面效应。该工作为设计抗水诱导失活的新型光催化建筑材料提供了新策略。

　　

研究亮点

从PET瓶到纳米纤维的升级再造

采用"棉花糖法"将废弃PET瓶升级再造为纳米纤维。首先将PET瓶切割成0.5?×?0.5?cm²碎片，经研磨制成前驱体颗粒，随后在室温条件下通过挤出熔融工艺，利用离心力将聚合物溶液从微孔中甩出形成纤维。溶剂蒸发后固化的纤维被收集在木棒上，10分钟后剥离储存。

r-PET纤维的表征

扫描电镜显示纤维具有异质尺寸分布，直径均小于600纳米，平均尺寸约120纳米，成功实现纳米级制备。纤维表面偶尔可见珠状缺陷，这源于纺丝过程中的电流体动力学不稳定性。尽管存在缺陷，这些纳米纤维仍展现出理想的增强材料特性。

结论

建筑行业通过将塑料废物重新定义为潜在资源，推动了新型功能材料的设计。本研究成功将PET瓶废物升级再造为纳米纤维，并将其作为多功能添加剂整合到锌氧氯水泥浆体中。添加高达4%wt.的r-PET纤维虽未改变ZOC基体的晶体结构，但通过精细调控材料的多尺度界面特性，实现了力学性能与光催化耐久性的协同提升。