DOI: 10.1016/j.seppur.2022.120666

电纺碳纳米纤维（E-CNFs）是一种极具吸引力的材料，在水体修复、空气净化、传感和医疗保健等不同领域有着巨大的应用潜力。由于其独特的性质，如丰富的可用孔径、大表面积、高吸附容量、对各种分析物的快速吸附速率、易于制备且可快速再生，这些纤维可用作碳氧化物、氮氧化物、甲烷、金属离子、染料、药物和抗生素等不同污染物的吸附剂。本综述讨论了使用静电纺丝技术制备新型碳纳米纤维及其复合材料用于水和空气净化的研究进展，总结了电纺碳纳米纤维在水和空气净化中应用的最新趋势和挑战。

图1：由CA/SPI混合物制备E-CNFs。（a）静电纺丝和纤维素再生以及碳化的示意图，（b）所得E-CNFs的SEM，（c）TEM图像,（d）XRD图谱，和（e）拉曼光谱。

图2：（A）电纺碳源，然后进行热处理。（B）使用牺牲聚合物来产生孔隙，以及（C）使用共聚物在整个纤维表面形成均匀的孔隙。由（D&E）PAN、（F&G）PAN/PMMA共混物和共聚物（H&I）PAN-b-PMMA制备的碳纤维的SEM图像。

图3：SEM图像：（a）纯PAN，（b）PAN/5%SiO2，（c）PAN/10%SiO2，（d）PAN/15%SiO2，以及（a1）PAN，（b1）PAN/5%SiO2，（c1）PAN/10%SiO2，（d1）PAN/15%SiO2。左侧代表纤维。在700℃下碳化并使用HF（氢氟酸）蚀刻复合材料与在1000℃下碳化并使用HF蚀刻复合材料的样品。

图4：颗粒活性炭（GAC）、纯ACNFs和ACNFs/MnO2去除Cd（II）离子的比较研究。

图5：6wt%杂化CNFs/TiO2-PAN膜在不同（a）pH、（b）时间和（c）金属离子浓度下的吸附研究。

图6：（a）pH对所制备吸附剂吸附Pb2+离子的影响；（b）pH值对Zeta电位值的影响。

图7：（A）PAN在热处理下的化学结构变化示意图。（B）活化CNFs（ACNF）的吸附效率，（C）吸附剂和染料浓度对吸附效率和循环稳定性的影响。

图8：（a）pH值对活化（ECNFs）和氧化CNF膜（o-ECNFs）吸附MB，以及（b）zeta电位分析的影响。

图9：关于在地表水、地下水或自来水/饮用水中检测到的药用物质数量的国家调查。

图10：ACNF及其复合材料的CO2吸附等温线。

图11：（a）CNF/Fe2O3和（b）CNF/Co3O4复合材料的CH4吸附等温线。