DOI: 10.3390/polym13193275

同轴静电纺丝是生产中空纳米纤维的一种简便方法。本研究旨在开发用于捕获CO2的中空活性炭纳米纤维（HACNFs），以减少大气中CO2的排放并缓解全球变暖的现状。结果表明，牺牲核可以在高于900℃的碳化温度下分解，从而形成中空纳米纤维。HACNFs的平均外径为550至750nm，壳厚度为75nm。在碳化阶段，脱氮反应显著，而在CO2活化过程中，碳氧化物的释放更为突出。因此，CO2活化可以增加N=C和四元N基团的百分比。大多数样品上的主要氮官能团为O=C-NH和四元N。然而，研究发现=C和四元N基团在确定CO2吸附性能方面至关重要。CO2在HACNFs上的吸附为物理吸附，属于放热反应。观察到于900℃下碳化的HACNFs具有最佳的CO2吸附性能，在25℃下为3.03mmol/g（1atm）和0.99mmol/g（0.15atm）。经过10次吸附-解吸循环后，对吸收CO2的降解可以保持在8.9%以内。

图1.样品的场发射扫描电子显微镜（FESEM）图像：（a）C900；（b）C1000；（c）C1100；（d）A900-850；（e）A1000-850；（f）A1100-850。

图2.样品的FTIR光谱。（a）所有样品，（b）C900，（c）A1000-850。

图3.X射线光电子能谱（XPS）C1s光谱：（a）C900；（b）C1000；（c）C1100；（d）A900-850；（e）A1000-850；（f）A1100-850。数值以总强度的原子比（%）给出。

图4.X射线光电子能谱（XPS）N1s光谱：（a）C900；（b）C1000；（c）C1100；（d）A900-850；（e）A1000-850；（f）A1100-850。数值以总强度的原子比（%）给出。

图5.X射线光电子能谱（XPS）O1s光谱：（a）C900；（b）C1000；（c）C1100；（d）A900-850；（e）A1000-850；（f）A1100-850。数值以总强度的原子比（%）给出。

图6.所有样品在-196℃时的N2吸附-解吸等温线。

图7.样品的孔径分布，根据NLDFT模型由-196℃下的N2吸附等温线得出。

图8.样品的CO2吸附等温线：（a）A900-850；（b）A1000-850；（c）A1100-850；（d）CO2在样品上的等量吸附热。

图9.（a）连续10次循环吸附测试，（b）在123kPa下CO2吸附容量的变化。