DOI：10.1016/j.mtcomm.2019.100862

静电纺丝为制备具有多种性质和功能的纳米纤维结构提供了一种简单实用的技术。然而，在恶劣的条件下，形状不稳定（即收缩）是传统电纺纤维的常见缺陷。在这项工作中，通过采用同轴静电纺丝、低温退火和外鞘去除三步精细的策略，成功地制备了具有优良性能的聚醚醚酮（PEEK）无收缩纳米纤维垫。聚醚醚酮在聚酯鞘层中首先以溶液状态纳米化，然后在低温下进行深度相分离，形成高结晶度的致密纳米纤维。去除鞘后，纳米纤维聚醚醚酮垫表现出良好的力学性能和出色的耐热形状稳定性。因此，聚醚醚酮垫被用作在高温下沉积MIL-53(Al)，一种金属-有机骨架(MOFs)的基质，以制备自支撑柔性复合垫。所得的含PEEK 纳米纤维的复合垫显示出良好的附着力和较高的MIL-53（Al）负载量。以PEEK/MIL-53（Al）复合材料为吸附剂，研究表明，PEEK/MIL-53（Al）复合材料对水溶液中的亚甲蓝（MB）的吸附性能与粉末状MOF几乎相当，而复合材料经热处理后易于再生。

图1.PEEK纳米纤维垫制备示意图。

图2.PEEK/PBS纤维（A）在-9℃退火之前和之后的（B）的TEM图像。A和B中的比例尺分别长100和200 nm。黄色虚线表示芯层和皮层之间的界面（为解释该图例中的颜色引用，请参阅本文的网络版本）。

图3.从不同浓度的内部溶液获得的PEEK纳米纤维的SEM图像。在静电纺丝喷丝头上施加的电压为16 kV。比例尺均为10μm。

图4.（A）在不同施加电压下喷丝头上制备的PEEK纳米纤维的SEM图，（B）基于至少100根纳米纤维的相应纤维直径分布直方图。比例尺均为10μm。

图5.（a）（i）PBS和PEEK/PBS纳米纤维垫（ii）在-9℃退火之前和之后（iii）的FTIR光谱。（B）冷冻断裂的PEEK纳米纤维垫横截面的SEM图像和（C）放大图像。（D）在去除PBS组分后未退火的PEEK纤维的低温断裂的横截面的SEM图像。比例尺在B中为10μm，在C和D中为2μm。

图6.（A）PEEK纳米纤维垫的DSC热分析图和广角X射线衍射图。

图7.（A）PEEK纳米纤维垫的应力-应变曲线和力学性能。PEEK纳米纤维垫的（B）扭转和（C）弯曲的照片。

图8. PEEK垫在不同温度下退火2小时后的（A）照片和（B）SEM图像。（C）五角形PEEK垫的收缩程度对沿两个方向的温度的依赖性。A中每个网格的边长均为1cm，B中的比例尺均为2μm。

图9.（A）原始PEEK和（B）PEEK纳米纤维垫的高分辨率O1s光谱。插入每种材料表面水滴的典型图像。

图10.（A） PEEK/MIL-53（Al）复合垫和MIL-53（Al）粉末的SEM图像、广角X射线衍射图和FTIR光谱。（i） PEEK/MIL-53（Al）-d1，（i i）EEK/MIL-53（Al）-d2，（iii）EEK/MIL-53（Al）-d3，（iv）EEK/MIL-53（Al）-d4，（v）MIL-53（Al）。SEM图像中的比例尺均为5μm，PEEK的特征FTIR谱带用“＃”符号标记。PEEK/MIL-53（Al）-d4的照片（1cm ×1 cm）插入在其SEM图像的右上角。

图11.（i）PEEK纳米纤维垫、（ii）PEEK/MIL-53（Al）-d1、（iii）PEEK/MIL-53（Al）-d4、（iv）MIL-53（Al）粉末、（v）PEEK/MIL-53（Al）-d2和（vi）PEEK/MIL-53（Al）-d3的N2吸附-解吸分析。

图12.（A）PEEK/MIL-53（Al）-d4在MB水溶液中的重复吸附动力学曲线。PEEK/MIL-53（Al）-d4垫在330℃马弗炉中加热吸收MB和（C）再生后的SEM图像。比例尺均为10μm，B、C右上角插入相应垫子的照片。