DOI: 10.1039/d0ra01938k
采用靜電紡絲技術制備了具有快速、高效吸附性能的硼碳氮(BCN)納米纖維。 通過TEM、XRD、XPS和N2吸附-解吸等溫線研究了納米纖維的微觀結構。結果表明,在1000℃下合成的BCN纖維(BCN-1000)具有良好的結晶度和較高的比表面積(403 m2 g-1)。BCN-1000納米纖維在10分鐘內吸附了70%的氨基黑10B(AB-10B),并在60分鐘內達到了吸附平衡。與前人的研究結果相比,BCN-1000納米纖維對氨基黑(AB-10B)的吸附速率遠高于其他吸附劑。而且,BCN納米纖維具有較大的吸附容量(625 mg g-1)。此外,本工作還系統研究了AB-10B在BCN納米纖維上的吸附過程,符合擬二級動力學模型和Langmuir等溫線模型。
圖1.AB-10B的分子結構。
圖2.BCN納米纖維的制備過程(a)和加熱過程(b)(在N2中為30-500℃,在NH3中為500-1000℃)。
圖3.BCN-1000的表面形態。(a)BCN前驅體纖維的SEM圖像,(b)BCN的SEM圖像(插圖:BCN的光學圖像),(c)BCN的TEM圖像,以及(d)BCN樣品的HRTEM圖像(插圖:BCN的SAED圖像)。
圖4.不同溫度下BCN的XRD圖譜(a)和N2吸附/解吸等溫線(b)。
圖5.BCN的XPS全掃描和高分辨光譜。
圖6.AB-10B在BCN-1000上吸附的時間曲線。
圖7.平衡時間和最大吸附容量圖。
圖8.AB-10B在BCN-1000納米纖維上吸附的擬二級動力學圖(a)和吸附等溫曲線(b)。
圖9.BCN-1000吸附前后的FTIR光譜。
圖10.吸附前后BCN-1000的XPS。
圖11.再生BCN-1000對AB-10B的吸附性。