DOI: 10.1039/d0ra01938k

采用静电纺丝技术制备了具有快速、高效吸附性能的硼碳氮（BCN）纳米纤维。 通过TEM、XRD、XPS和N2吸附-解吸等温线研究了纳米纤维的微观结构。结果表明，在1000℃下合成的BCN纤维（BCN-1000）具有良好的结晶度和较高的比表面积（403 m2 g-1）。BCN-1000纳米纤维在10分钟内吸附了70％的氨基黑10B（AB-10B），并在60分钟内达到了吸附平衡。与前人的研究结果相比，BCN-1000纳米纤维对氨基黑（AB-10B）的吸附速率远高于其他吸附剂。而且，BCN纳米纤维具有较大的吸附容量（625 mg g-1）。此外，本工作还系统研究了AB-10B在BCN纳米纤维上的吸附过程，符合拟二级动力学模型和Langmuir等温线模型。

图1.AB-10B的分子结构。

图2.BCN纳米纤维的制备过程（a）和加热过程（b）（在N2中为30-500℃，在NH3中为500-1000℃）。

图3.BCN-1000的表面形态。（a）BCN前驱体纤维的SEM图像，（b）BCN的SEM图像（插图：BCN的光学图像），（c）BCN的TEM图像，以及（d）BCN样品的HRTEM图像（插图：BCN的SAED图像）。

图4.不同温度下BCN的XRD图谱（a）和N2吸附/解吸等温线（b）。

图5.BCN的XPS全扫描和高分辨光谱。

图6.AB-10B在BCN-1000上吸附的时间曲线。

图7.平衡时间和最大吸附容量图。

图8.AB-10B在BCN-1000纳米纤维上吸附的拟二级动力学图（a）和吸附等温曲线（b）。

图9.BCN-1000吸附前后的FTIR光谱。

图10.吸附前后BCN-1000的XPS。

图11.再生BCN-1000对AB-10B的吸附性。