DOI：10.1016/j.eurpolymj.2019.109389

21世纪全球面临的最大挑战之一是磷储量的枯竭，其广泛用于肥料。一种可能性是回收由人类活动排放到水中的磷，这也带来了通过限制富营养化来改善水质的额外好处。在这项工作中，通过静电纺丝法制备可生物降解的聚乳酸（PLLA）无纺布，这是一种具有高表面体积比的多孔纤维材料，能够促进鸟粪石晶体的结晶，作为从富营养溶液中回收磷和氮的一种途径。为了实现这一目标，通过采用不同的制备步骤，包括超声处理步骤，单喷嘴和同轴静电纺丝，故意向PLLA纤维施加少量的鸟粪石晶体（3，7 wt%）。将含有鸟粪石晶体的PLLA纤维浸入适当离子的合成溶液中，通过扫描和透射电子显微镜、广角X射线衍射、热重分析和原子发射光谱等多种技术对浸泡的无纺布进行分析，以研究鸟粪石堆积的发生情况。我们证明了负载在PLLA纤维中的鸟粪石成功地充当了晶种，并使鸟粪石晶体沉淀牢固地附着在纤维表面。结果表明，PLLA纤维中晶种的分散质量以及它们在纤维截面上的位置严重影响鸟粪石的回收。这些材料与废水接触并富含鸟粪石后，可以直接用作现成的肥料。

图1. A）草图，描述了载有MAP的电纺PLLA的作用方式：掺入纤维中的MAP充当晶种，用于从溶液中募集Mg²⁺，NH₄⁺和PO₄³-。B）单喷嘴静电纺丝：在P1中，将MAP添加到DCM中，搅拌1小时（步骤a），添加PLLA，搅拌1小时后，聚合物完全溶解（步骤b），最后添加DMF（步骤c）；在P2中，在步骤a和b之间进行20分钟的超声处理（两个步骤，每个步骤10分钟，彼此间隔2分钟）；在进行电纺之前，先进行P3超声处理（两个步骤，每步骤10分钟，彼此间隔2分钟）。C）同轴喷嘴静电纺丝：有关MAPcore（MAP载入内部溶液）和MAPshell（MAP载入外部溶液）的详细信息。

图2.从单喷嘴静电纺丝（左）和同轴喷嘴静电纺丝（右）获得的初纺垫。PLLA（A），P1（B），P2（C），P3（D），MAPcore（E和G）和MAPshell（F和H）垫的SEM和TEM显微照片。比例尺：2 µm（SEM）； 200 nm（TEM，A，B，C和D）； 500 nm（TEM，E和F）。TEM图像中的圆圈突出显示鸟粪石颗粒。

图3.在合成溶液中浸泡72小时后，使用单喷嘴静电纺丝制成的垫子。PLLA（A），P1（B），P2（C）和P3（D）的SEM显微照片（比例尺：10 µm）。E）PLLA（a，黑色），P1（b，蓝色），P2（c，红色）和P3（d，绿色）的X射线衍射图和F）TGA曲线。

图4.电纺样品浸泡在合成溶液中72小时后，鸟粪石的重量百分比通过不同方法进行定量：质量（方程式1，蓝色）；通过TGA（方程式2，灰色）；通过AES（镁含量测定，方程3，红色）；通过AES（P确定，公式4，绿色）。

图5.在合成溶液中浸泡72小时后的MAPcore（A-B）和MAPshell（C-D）样品的SEM显微照片。比例尺：20 µm（A，C）和10 µm（B，D）。E）在合成溶液中浸泡72小时后，MAPcore（a）和MAPshell（b）样品的X射线衍射图。F）在合成溶液中浸泡72小时后的MAPcore（a，红色）和MAPshell（b，黑色）样品的TGA曲线。

图6.同轴静电纺制成的毡片，浸入去离子水中，然后浸入合成溶液中72小时：MAPcore（A）和MAPshell（B）的SEM显微照片（比例尺= 20µm）以及MAPcore（a）和MAPshell（b）的X射线衍射图。