DOI:10.1016/j.seppur.2020.117461

以聚丙烯腈和粉末状活性炭（PAC）为原料，采用一步静电纺丝法成功制备了功能化吸附电纺纳米纤维膜（ENM）。向聚合物共混物中添加盐可使纤维变细，并增加了膜的比表面积。将加盐制备的膜用于去除水中的亚甲基蓝（MB）时，其Freundlich吸附能力提高了45％，吸附速率常数提高了1.9倍。此外，NaCl-PAC-ENM在20％穿透率下的总渗透量比PAC-ENM大35％。这些结果得到了BET分析的支持，证实了盐的加入使膜的有效表面积增加了75％。该类膜的动态穿透行为密切遵循Yoon-Nelson模型，而MB去除率则与接触时间呈指数关系。最后，假设MB的吸附速率受传质限制，建立了数学模型来预测MB的去除率。

图1：（a）&（b）PAC-ENM以及（c）&（d）NaCl-PAC-ENM的SEM图像

图2：PAC粉末（黑色虚线）、PAC-ENM（蓝色实线）和NaCl-PAC-ENM（绿色虚线）的密度泛函理论孔径分布

图3：PAC（实心菱形）、PAC-ENM（实心圆）、NaCl-PAC-ENM（实心三角形）、PAN ENM（空心正方形）和NaCl-PAN ENM（空心三角形）上MB吸附的等温线图，使用非线性最小二乘法拟合Freundlich（实线）和Langmuir（虚线）模型

图4：PAC-ENM（蓝色圆圈）、NaCl-PAC-ENM（绿色三角形）和PAC粉末（黑色菱形）的MB吸附动力学。初始MB浓度：5mg/L，样品量：100mL。吸附剂量：100mg膜或33mg PAC粉末

图5：新鲜（实线）、一次再生（虚线）、两次再生（虚线）、PAC-ENM（黑色）和NaCl-PAC-ENM（绿色）的MB穿透，C0：5mg/L，流量：100mL/天

图6：PAC-ENM（蓝色圆圈）和NaCl-PAC-ENM（绿色三角形）的吸附穿透曲线，C0：5mg/L，流速：100mL/天

图7：PAC-ENM的实验（蓝色圆圈）和预测（实线、虚线和点线）穿透曲线

图8：NaCl-PAC-ENM的实验（绿色三角形）和预测（实线、虚线和点线）穿透曲线

图9：PAC-ENM和NaCl-PAC-ENM的比吸附率与进料流速的关系

图10：渗透物浓度降低随停留时间的变化。线的斜率与传质系数成正比，如公式（10）所述