DOI: 10.1039/x0xx00000x
石油泄漏對環境造成了嚴重的生態威脅，同時該類事件也引起了國際社會的高度關注。研究人員一直在尋求新的方法和材料來改進漏油的清理工作。在大面積的溢油事故中，許多用作吸油劑的材料的性能受到其低表面積的限制。在此，研究者描述了一種新型的納米纖維吸油劑，它由具有固有微孔的氟化聚酰亞胺（PIM-PI）組成，具有565 m2 g-1的高Brunauer-Emmett-Teller（BET）比表面積。以4,4'-六氟亞異丙基-鄰苯二甲酸酐（6FDA）和2,4,6-三甲基-間苯二胺（TrMPD）為原料，經一步高溫縮聚制備了PIM-PI（6FDA-TrMPD），再對其進行靜電紡絲得到納米纖維吸附劑。從濃度為10%（w/v）的DMF溶液中靜電紡絲6FDA-TrMPD制備了超細納米纖維，在較低濃度下，獲得了珠狀纖維。研究了納米纖維吸附劑在原油、硅油、汽油、柴油等多種油以及甲苯、間二甲苯等非極性有機溶劑中的吸附性能。所開發的吸附劑在25-56 g g-1范圍內表現出較高的吸附能力，同時具有快速的去除性能。該吸附劑在幾分鐘內達到了對油和有機溶劑的平衡吸附量。通過對真實海水和原油的處理，證明了所設計的分層多孔墊用于溢油處理的可行性。通過機械回收和甲苯處理的再生，證明了該吸附劑的堅固性和可重復使用性。
圖1.使用固有微孔聚酰亞胺的分層多孔納米纖維墊概念的示意圖，該聚酰亞胺被電紡成具有介孔和微孔的納米纖維，并排列成具有大孔、介孔和微孔的2D墊。
圖2.（a）光學照片顯示了折疊/展開過程中的6FDA-TrMPD墊，C6FDA-TrMPD=10%（w/v）。（b）納米纖維的SEM圖像及其水潤濕性（顯示出疏水性）。（c）顯示褶皺紋理的單根納米纖維的SEM圖像。（d）墊子和纖維的橫截面圖（插圖）。
圖3.SEM圖像顯示了聚合物濃度對由DMF溶液電紡的6FDA-TrMPD納米纖維形態的影響：（a-i，ii）5%，（b-i，ii）7.5%，（c-i，ii）10%和（ d-i，ii）12.5%（w/v）。在靜電紡絲過程中，針尖到收集器的距離保持在15 cm，流速設置為0.5 mL h-1。插圖（c-i和d-i）顯示了相應納米纖維直徑的統計分布。
圖4.a）在-196℃至1 bar下測得的氮吸附等溫線，b）6FDA-TrMPD聚合物粉末、納米纖維氈和薄膜的NLDFT衍生孔徑分布。
圖5.6FDA-TrMPD聚合物和納米纖維的廣角XRD圖。
圖6.使用（a）純油和有機溶劑，以及（b）純油和有機溶劑與水的混合物作為進料溶液，納米纖維氈的除油和溶劑性能隨時間的變化。以水吸附為對照，考察其疏水性。利用6FDA-TrMPD納米纖維氈處理海上溢油事故（c）之前、（d）期間和（e）之后的光學照片。
圖7.納米纖維氈在去除原油中的可重復使用性，采用機械回收或通過甲苯處理回收。實線和虛線表示回歸。
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