作为传统不可降解材料最有前途的替代品之一，光降解材料具有环境友好性以及在简单条件下快速降解的优点。在这项工作中，将无毒的TiO2和具有成本效益的g-C3N4以9:1的重量混合，形成一种高活性光催化添加剂。通过离心静电纺丝将25wt%的这种光催化添加剂加入聚丙烯腈（PAN）中，以制备非生物降解PAN材料。研究结果表明，当不存在微生物时，在模拟阳光下的水性介质中，PAN链几乎可以在90小时内完全降解。产物分析表明，PAN链的降解主要涉及自由基破坏-CN和C-C键，然后将端基氧化为羧基，并逐渐矿化为CO2和H2O。综上，这种设计策略为光降解聚合物的生产和降解机理提供了新的见解。
图1.（A）辐照60h后含不同比例C3N4的PAN的重量变化。（B）10%g-C3N4/TiO2-PAN在不同环境中的对比实验。第1、2和3组分别对应于黑暗（水中）、阳光（无水）和阳光（水中）。
图2.不同辐照时间后10%g-C3N4/TiO2-PAN的SEM图像：A、C、E、G和I分别为辐照0、12、36、60和90h后的SEM图像，B、D、F、H和J显示相应的放大图像。
图3.不同辐照时间后剩余液体中10%g-C3N4/TiO2-PAN的离子色谱（A）和TOC（B）。
图4.反应12h后剩余液体的质谱分析。
图5.10%g-C3N4/TiO2-PAN在辐照下自降解的可能途径。标签a、b和c表示断裂的键：（a）CH2-CH2键，（b）CH2-CH键，（c）CH2-CN键。
