DOI: 10.1002/app.49576
去除地下水中的鐵離子以進行凈化是世界各國面臨的一項挑戰,這也是開發聚合物微濾膜備受關注的原因。這項工作的研究者著手通過靜電紡絲工藝將磁性Fe2O3納米顆粒(MNPs)嵌入聚乙烯醇縮丁醛(PVB)納米纖維中來開發納米纖維膜。研究了PVB和MNPs的濃度對納米纖維的形態、磁性以及去除鐵離子能力的影響。通過掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡證實了MNPs成功摻入PVB納米纖維。取決于MNPs的濃度,膜的磁化強度可達到45.5 emu g-1,超過了文獻中相關納米纖維膜的性能。與非磁性類似物相比,磁性膜具有明顯更高的過濾效率,從而顯示出其在地下水處理應用中的潛力。
圖1.純PVB和PVB/MNPs溶液的流變特性:(a)PVB濃度的影響;(b)MNP濃度的影響
圖2.在1 Hz的頻率和1%的應變下MNP濃度對PVB/MNPs溶液(PVB 8wt%)相角的影響
圖3.SEM圖像:(a)純PVB納米纖維和含固定濃度MNP(5wt%)的PVB/MNPs納米纖維;(b)含固定濃度PVB(8wt%)的PVB/MNPs納米纖維
圖4.纖維直徑與濃度的關系:(a)純PVB納米纖維和含固定MNP濃度(5wt%)的PVB/MNPs納米纖維;(b)含固定PVB濃度(8wt%)的PVB/MNPs納米纖維
圖5.PVB納米纖維中MNPs逐漸富集的TEM圖像
圖6.進料、電紡PVB纖維(8wt%)及其PVB/MNPs纖維復合材料(8wt%)的FTIR光譜。感興趣區域以灰色劃分邊界[顏色圖可以在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖7.磁性能:(a)含固定MNP濃度(5wt%)的PVB/MNPs納米纖維,(b)含固定PVB濃度(8wt%)的PVB/MNPs納米纖維
圖8.PVB/MNPs納米纖維中真實磁性填料與進料溶液中MNPs和PVB的濃度有關
圖9.含不同MNP濃度的PVB納米纖維膜的低場磁化率隨磁場強度減小(空心符號)和增大(實心符號)的函數關系
圖10.潤濕性:(a)純PVB和含固定MNP濃度(5wt%)的PVB/MNPs納米纖維,(b)含固定PVB濃度(8wt%)的PVB/MNPs納米纖維[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]