DOI:10.1016/j.jwpe.2020.101430
在本研究中，通過對電紡聚丙烯腈（PAN）納米纖維的碳化和活化處理制備了嵌入MnO2的納米復合活性炭納米纖維（稱為ACNFs/MnO2），用于去除水溶液中的鉛（II）離子。對所制備ACNFs/MnO2的理化性質及其對鉛（II）離子的吸附性能進行了表征。SEM圖像顯示，與未摻入MnO2的ACNFs（下文稱為純ACNFs，纖維直徑為669.0 nm）相比，ACNFs/MnO2具有更致密的結構，平均纖維直徑較小（433.7 nm）。EDX分析表明，MnO2納米粒子成功摻入纖維中。ACNFs/MNO2的比表面積（SSA）（599.4 m2/g）高于純ACNFs的SSA（478.2 m2/g）。ACNF/MnO2的FTIR光譜表明在峰548 cm-1處存在MnO2。間歇吸附研究表明，鉛（II）最大吸附的最佳pH值為5.0，等溫線研究表明Freundlich模型是對ACNFs/MnO吸附鉛（II）的最佳擬合，最大吸附量為120.3 mg/g。這種納米復合碳質材料是一種很有前途的去除水/廢水中重金屬的吸附材料。
圖1.納米復合材料ACNFs/MnO2的制備。
圖2.純ACNFs和ACNFs/MnO2的比表面積（SSA）、孔徑、微孔體積和總孔體積。
圖3.活化前后ACNFs和ACNFs/MnO2的FTIR光譜。
圖4.純ACNFs和ACNFs/MnO2的XRD分析。
圖5.a）ACNFs和b）ACNFs/MnO2的拉曼光譜。
圖6.a）純ACNFs和b）ACNFs/MnO2的SEM顯微照片分析：i）放大2500倍，ii）放大10000倍。
圖7.ACNFs/MnO2上Mn的EDS映射。
圖8.三種活性炭之間去除效率的比較。
圖9.ACNFs/MnO2在不同pH下去除鉛（II）。初始濃度=30 mg/L，吸附劑量=1.0 g/L，持續時間=48小時，速度=180 rpm。
圖10.去除不同初始濃度的鉛（II）。劑量ACNFs/MnO2=1 g/L，pH=5.0，rpm=180，持續時間=48小時。
圖11.鉛（II）吸附在ACNFs/MnO2上的a）Langmuir、b）Freundlich和c）Temkin線性模型。
圖12.鉛（II）在ACNFs/MnO2上的吸附機理示意圖。
