DOI:10.1016/j.molliq.2020.112925

本研究采用静电纺丝法一步制备了具有三维结构的新型聚乙烯醇/六偏磷酸钠水凝胶电纺纳米纤维（PVA/SHMP-HENF）。以柠檬酸（CA）为交联剂，通过热处理进行交联反应。具有高pH稳定性、纳米纤维和多孔形貌的水纳米纤维的充分溶胀表明了对La3+、Tb3+和Nd3+的显著吸附能力。采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）对镧系元素离子（Ln3+）进行了定量分析。考察了电纺纳米纤维的形貌、孔隙率和结构，预测了其表面吸附Ln3+的可能机理。系统地评估了接触时间、溶液pH值和初始浓度对吸附容量的影响。当pH值为6时，其吸附性能与Langmuir等温和伪二阶模型拟合良好，La3+、Tb3+和Nd3+的最大吸附量分别为181.82、243.90和217.39 mg g-1。用稀酸（HCl 5% w/v）从吸附剂中回收元素。本研究为从水样中萃取和回收Ln3+提供了一种无毒、经济、稳定、立体、高效、新颖的吸附剂。

图1.PVA/SHMP HENF的制备过程以及Ln3+在PVA/SHMP HENF上的吸附示意图。

图2.（A）（a）PVA/SHMP HENF，（b）交联的PVA/SHMP HENF的FE-SEM图像；（B）（a）PVA/SHMP HENF，（b）交联的PVA/SHMP HENF的FT-IR光谱；（C）纳米纤维之间交联过程的图示。

图3.交联的PVA/SHMP HENF上La3+、Tb3+和Nd3+吸附的元素映射。

图4.（A）在不同pH值下PVA/SHMP HENF的损失膜，（B）pH为1的PVA/SHMP HENF溶液的图像，（C）pH为6的PVA/SHMP HENF溶液的图像，D）pH为10的PVA/SHMP HENF溶液的图像。

图5.（A）pH值、（B）初始浓度、（C）接触时间对PVA/SHMP HENF吸附Ln3+的吸附能力和（D）解吸时间的影响。

图6.（A）PVA/SHMP HENF上Ln3+吸附的Langmuir，（B）Freundlich的吸附等温线，（C）PVA/SHMP HENF上Ln3+吸附的伪一级，（D）伪二级吸附动力学。

图7.Ln3+吸附在PVA/SHMP HENF上的可能机理。

图8.（A）九个吸附-解吸循环后的萃取效率研究，（B）八个吸附-解吸循环后的交联PVA/SHMP HENF的FE-SEM图像。