DOI:10.1016/j.jhazmat.2020.123851

在本研究中，通过静电纺丝法轻松合成了由埃洛石纳米管（HNT）增强的碳纳米纤维薄膜。HNTs增强的氮掺杂碳纳米纤维薄膜（PAN/HNTs-CNFs）具有较高的强度和韧性，同时由于较高的氮掺杂含量而保留了对油中不同硫化合物的潜在吸附能力。首先采用静电纺丝法合成填充HNTs的聚丙烯腈（PAN）纳米纤维薄膜，然后通过高温碳化将聚合物薄膜转化为氮掺杂碳纳米纤维薄膜，从而制备了PAN/HNTs-CNFs。表征结果表明，HNTs在碳纳米纤维中呈均匀无序分散。为了克服碳纳米纤维薄膜的韧性，填充HNTs通过拔出和桥接效应明显改善了碳纳米纤维薄膜的机械性能。由于PAN/HNTs-CNFs具有亲脂性和酸性表面，丰富的层次孔结构和高N掺杂含量，因此对噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩具有出色的吸附性能（对800ppm硫模型油为46.73 mgS/g，38.4 mgS/g和35.03 mgS/g），特别适用于噻吩的吸附。此外，还对噻吩在PAN/HNTs-CNFs上的吸附动力学、平衡等温线和热力学进行了研究，以探讨其吸附机理。

图1.（a）HNTs，（b）PAN/HNTs-NFs和（c）PAN/HNTs-CNFs的FT-IR光谱（A）和XRD图（B）。

图2.PAN/HNTs（10％）-CNFs的物理形态（A），SEM图像（B，C和D），元素映射（E），EDX光谱（F）和TEM图像（G）；聚合物结合机理示意图（H）。

图3.PAN/HNTs-CNFs的N2吸附-解吸等温线（A）和相应的孔径分布曲线（B）。

图4.（a）PAN/HNTs（5％）-CNFs，（b）PAN/HNTs（10％）-CNFs和（c）PAN/HNTs（15％）-CNFs的XPS全扫描光谱（A），N1s（B），C1s（C）和O1S（D）反褶积光谱。

图5.具有不同HNTs含量的PAN/HNTs-CNFs的压缩应力-应变（A）和弯曲载荷-位移（B）曲线；PAN/HNTs（10％）-CNFs（C）相应断裂截面的高倍TEM图像和增强机理示意图（D）。

图6.PAN/HNTs-CNFs对不同硫化合物的吸附能力。

图7.吸附温度（A）和初始浓度（B）对PAN/HNTs（15％）-CNFs吸附TH的影响。

图8.在不同吸附温度下，TH在PAN/HNTs（15％）-CNFs上的吸附动力学模型曲线。

图9.在不同吸附温度下，TH在PAN/HNTs（15％）-CNFs上的吸附等温线。

图10.PAN/HNTs（15％）-CNFs对TH的循环吸附能力。

图11.TH在PAN/HNTs-CNFs上的吸附机理。