DOI: 10.1039/x0xx00000x

石油泄漏对环境造成了严重的生态威胁，同时该类事件也引起了国际社会的高度关注。研究人员一直在寻求新的方法和材料来改进漏油的清理工作。在大面积的溢油事故中，许多用作吸油剂的材料的性能受到其低表面积的限制。在此，研究者描述了一种新型的纳米纤维吸油剂，它由具有固有微孔的氟化聚酰亚胺（PIM-PI）组成，具有565 m2 g-1的高Brunauer-Emmett-Teller（BET）比表面积。以4,4'-六氟亚异丙基-邻苯二甲酸酐（6FDA）和2,4,6-三甲基-间苯二胺（TrMPD）为原料，经一步高温缩聚制备了PIM-PI（6FDA-TrMPD），再对其进行静电纺丝得到纳米纤维吸附剂。从浓度为10%（w/v）的DMF溶液中静电纺丝6FDA-TrMPD制备了超细纳米纤维，在较低浓度下，获得了珠状纤维。研究了纳米纤维吸附剂在原油、硅油、汽油、柴油等多种油以及甲苯、间二甲苯等非极性有机溶剂中的吸附性能。所开发的吸附剂在25-56 g g-1范围内表现出较高的吸附能力，同时具有快速的去除性能。该吸附剂在几分钟内达到了对油和有机溶剂的平衡吸附量。通过对真实海水和原油的处理，证明了所设计的分层多孔垫用于溢油处理的可行性。通过机械回收和甲苯处理的再生，证明了该吸附剂的坚固性和可重复使用性。

图1.使用固有微孔聚酰亚胺的分层多孔纳米纤维垫概念的示意图，该聚酰亚胺被电纺成具有介孔和微孔的纳米纤维，并排列成具有大孔、介孔和微孔的2D垫。

图2.（a）光学照片显示了折叠/展开过程中的6FDA-TrMPD垫，C6FDA-TrMPD=10%（w/v）。（b）纳米纤维的SEM图像及其水润湿性（显示出疏水性）。（c）显示褶皱纹理的单根纳米纤维的SEM图像。（d）垫子和纤维的横截面图（插图）。

图3.SEM图像显示了聚合物浓度对由DMF溶液电纺的6FDA-TrMPD纳米纤维形态的影响：（a-i，ii）5%，（b-i，ii）7.5%，（c-i，ii）10%和（ d-i，ii）12.5%（w/v）。在静电纺丝过程中，针尖到收集器的距离保持在15 cm，流速设置为0.5 mL h-1。插图（c-i和d-i）显示了相应纳米纤维直径的统计分布。

图4.a）在-196℃至1 bar下测得的氮吸附等温线，b）6FDA-TrMPD聚合物粉末、纳米纤维毡和薄膜的NLDFT衍生孔径分布。

图5.6FDA-TrMPD聚合物和纳米纤维的广角XRD图。

图6.使用（a）纯油和有机溶剂，以及（b）纯油和有机溶剂与水的混合物作为进料溶液，纳米纤维毡的除油和溶剂性能随时间的变化。以水吸附为对照，考察其疏水性。利用6FDA-TrMPD纳米纤维毡处理海上溢油事故（c）之前、（d）期间和（e）之后的光学照片。

图7.纳米纤维毡在去除原油中的可重复使用性，采用机械回收或通过甲苯处理回收。实线和虚线表示回归。