DOI: 10.1016/j.jcis.2021.04.020

在本研究中，采用简便的静电纺丝法制备了电纺石墨烯/MIL-101（Fe）/聚丙烯腈-马来酸共聚物纳米纤维（电纺GO/MIL-101（Fe）/PANCMA NFs），并将其用作集成式光催化吸附剂（IPAs）以去除水样中的染料污染物。与电纺GO/PANCMA和电纺MIL-101（Fe）/PANCMA NFs相比，制备的电纺GO/MIL-101（Fe）/PANCMA NFs对模型污染物罗丹明B（RhB）具有更高的吸附能力和优异的光催化活性。在优化条件下，制备的IPAs在15分钟内几乎完全吸附RhB，最大吸附容量为10.46mg/g。在可见光照射下，20mL水样中93.7％的RhB在20分钟内降解，并且RhB的降解动力学与一级动力学模型吻合良好。此外，对RhB降解产物的LC-MS分析证实了降解途径，生成的•OH自由基在降解过程中起着重要作用。重要的是，电纺GO/MIL-101（Fe）/PANCMA NFs具有良好的可重复使用性，可重复使用20个循环，在工业应用和环境修复领域具有广阔的应用前景。

图1.（A）电纺PANCMA NFs，（B）GO/PANCMA NFs和（C）GO/MIL-101（Fe）/PANCMA NFs的SEM图像，（D）电纺GO/MIL-101（Fe）/PANCMA NFs的EDS光谱和图像，（E）分别为电纺GO/PANCMA，MIL-101（Fe）/PANCMA和GO/MIL-101（Fe）/PANCMA NFs的FTIR。

图2.分别为电纺PANCMA，GO/PANCMA，MIL-101（Fe）/PANCMA和GO/MIL-101（Fe）/PANCMA NFs的吸附容量（A）和光催化降解速率（B）。

图3.所制备的GO/PANCMA，MIL-101（Fe）/PANCMA和GO/MIL-101（Fe）/PANCMA NFs的光电流瞬态响应。

图4.样品pH（A），吸附时间（B）和样品体积（C）对RhB吸附的影响。

图5.GO掺入量（A），MIL-101（Fe）掺入量（B），降解溶液的pH（C）和降解时间（D）对RhB降解的影响。

图6.吸附在电纺GO/MIL-101（Fe）/PANCMA NFs上的RhB的光降解曲线。插图显示了在不同RhB量下相应的线性拟合动力学降解结果。

图7.GO/MIL-101（Fe）/PANCMA NFs的循环稳定性实验。

图8.在使用GO/MIL-101（Fe）/PANCMA NFs降解RhB的过程中，具有不同清除剂的RhB的光降解曲线（A），形成DMPO-•O2-（B）和DMPO-•OH（C）的ESR光谱。