DOI: 10.1039/d0ra10235k
零價鐵納米顆粒（ZVI NPs）在去除有機污染物和重金屬離子以進行環境修復方面具有廣闊的應用前景。然而，在儲存和工作條件下，防止ZVI NP氧化以及控制Fe離子釋放尤為重要。在這項研究中，通過靜電紡絲制備具有不同結構的聚丙烯腈（PAN）/Fe3+納米纖維墊，然后在還原氣氛中對PAN納米纖維墊進行退火處理，以將ZVI NPs封裝在單軸和同軸碳納米纖維中。SEM圖像顯示，碳納米纖維的直徑受退火處理后納米纖維的結構和ZVI NPs含量影響。通過XPS光譜和HRTEM表征證實了ZVI NP的形成。使用亞甲基藍（MB）評估了封裝在碳納米纖維墊中的ZVI NPs對有機污染物的催化降解作用。結果表明，隨著納米纖維中ZVI NP含量的增加，MB的降解速率顯著提高。MB可以被具有單軸結構或同軸結構的納米纖維墊完全降解，但單軸結構的降解速率高于同軸結構。本研究為在緊急或長期環境修復中利用封裝ZVI NPs的碳納米纖維墊去除有機污染物提供了替代方案。
圖1.所制備的納米纖維墊在退火處理之前（左兩欄）和退火處理之后（右欄）的SEM圖像。（a和b）S1，（c）S1-a，（d和e）S2，（f）S2-a，（g和h）S3，（i）S3-a，（j和k）C1，（l）C1-a，（m和n）C2，（o）C2-a，（p和q）C3，（r）C3-a，（s和t）S0，（u）S0-a。
圖2.退火后所制備的納米纖維墊的XRD圖譜（a）和FT-IR光譜圖（b）。
圖3.退火處理后所制備的納米纖維墊的TEM和HRTEM圖像。（a-c）S1-a，（d-f）S2-a，（g-i）S3-a，（j-l）C1-a，（m-o）C2-a，（p-r）C3-a和（s-u）S0-a。
圖4.退火處理后所制備的納米纖維墊中Fe2p的XPS光譜。（a）S1-a，（b）S2-a，（c）S3-a，（d）C1-a，（e）C2-a，（f）C3-a。
圖5.在不同時間間隔下，當存在過氧化氫時，用所制備的納米纖維墊處理的MB溶液的UV-Vis光譜。（a）S1-a，（b）S2-a，（c）S3-a，（d）C1-a，（e）C2-a，（f）C3-a。
圖6.由所制備的具有不同結構的納米纖維墊進行催化降解反應的動力學曲線。
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