DOI: 10.1016/j.microc.2021.107084

纳米纤维材料由于其独特的结构而具有较高的萃取能力。尽管迄今为止进行的大多数研究都采用了直流（DC）静电纺丝方法制备的纳米纤维，但由此产生的纳米纤维存在限制其实际应用的缺点。本工作重点研究了交流（AC）静电纺丝方法，将其首次用于生产可作为萃取吸附剂的纳米纤维材料。以双酚A（BPA）、双酚S（BPS）、对羟基苯甲酸丁酯（BTP）和苯醚威（FXC）为例，研究了该材料在高压液相色谱萃取中的适用性。通过静电纺丝聚酰胺6（PA6）制备了纳米纤维样品。将交流电纺PA6材料的性能与常规直流电纺相同聚合物生产的纳米纤维进行比较。研究结果表明，AC PA6材料的独特高孔隙率、纤维直径和比表面积使其在高压流动系统中具有非常好的稳定性，并且不会出现不良流动和背压波动。作为萃取柱填料时，AC和DC材料均显示出良好的重复性，其RSD分别为5.22%和16.61%，实现了95%至145%的高萃取效率。使用纳米纤维材料和紫外检测器的高效在线萃取程序实现了30-60μg/L的检测限。基质匹配校准曲线的斜率表明两种萃取材料对BPA、BPS和BTP均具有良好的选择性。此外，研究者还证实了SPE（固相萃取）纳米纤维吸附剂新型制备方法的有效性，其满足了先进流动萃取领域的严格要求。

图1.用于生产纳米纤维吸附剂的静电纺丝方法示意图：（a）交流静电纺丝，（b）直流静电纺丝-NanospiderTM。AC：1-螺杆泵的电机和磁性离合器，2-带有磁性螺旋进料器的聚合物溶液储液罐，3-钢溢流电极，4-输送至收集器的纳米纤维羽流，5-非电活性滚筒收集器；螺杆泵的单独图示（右侧）。DC：1-作为正极的钢丝，2-钢孔以及聚合物溶液储液罐，3-纤维形成，4-收集在支撑性纺织材料上的纳米纤维层，5-作为负极的钢丝；钢孔以及聚合物溶液储液罐的单独图示（右侧）。

图2.交流和直流电纺PA6纳米纤维吸附剂的图像。

图3.（a）AC和DC纳米纤维吸附剂的SEM图像。（b）AC和DC纳米纤维吸附剂的纤维直径和孔径分布。

图4.（a）AC和DC纳米纤维吸附剂的接触角测量。（b）AC和DC纳米纤维吸附剂的XPS光谱。

图5.萃取柱和在线SPE-LC系统示意图。

图6.第一次（粗线）和第二次（虚线）空白进样和萃取柱清洗的色谱图；AC（红线）和DC（蓝线）。

图7.从AC（红线）和DC（黑线）纳米纤维吸附剂上提取的模型分析物BPA、BPS、BTP和FXC的色谱图。标准品浓度50ppm，进样量50uL。

图8.萃取循环后纳米纤维吸附剂的SEM图像；交流静电纺丝（上），直流静电纺丝（下）。