DOI: 10.3390/molecules27062035

本研究通过一步静电纺丝法制备了一种纳米纤维金属-有机框架过滤器，即具有铁/2-氨基-对苯二甲酸基金属-有机框架（MIL101（Fe）-NH2）的聚丙烯腈（PAN）纳米纤维膜复合材料。MIL101（Fe）-NH2原位结合到聚合物纳米纤维中，PAN-MIL101（Fe）-NH2复合纳米纤维膜（NFM）由含有MIL101（Fe）-NH2前体液和PAN的均质纺丝原料制备而成。在静电纺丝过程中，MIL101（Fe）-NH2的结晶和聚合物的固化同时发生。PAN-MIL101（Fe）-NH2复合NFM显示MIL101（Fe）-NH2均匀分布在整个纳米纤维中，用于从水溶液中吸附和分离酸性有机离子染料。傅里叶变换红外光谱、能量色散X射线光谱和X射线衍射分析结果表明，MIL101（Fe）-NH2晶体有效结合到PAN纳米纤维基体中，MIL101（Fe）-NH2晶体的结晶度保持良好，分布均匀。由于PAN和MIL101（Fe）-NH2晶体的协同作用，PAN-MIL101（Fe）-NH2复合NFM对酸性离子染料表现出较快的吸附速率。总体而言，该研究为快速分离纯化废水中的有机离子染料提供了参考。

图1.PAN NFM（a-c）和PAN-MIL101（Fe）-NH2 NFM（d-f）的扫描电子显微镜（SEM）照片。

图2.PAN NFM的EDS映射图像：（a）C和（b）N；PAN-MIL101（Fe）-NH2 NFM的EDS映射图像：（c）C、（d）N、（e）O和（f）Fe。

图3.（a）PAN、PAN-MIL101（Fe）-NH2、MIL101（Fe）-NH2和2-氨基对苯二甲酸的FT-IR光谱。（b）PAN、PAN-MIL101（Fe）-NH2和MIL101（Fe）-NH2的XRD光谱。

图4.PAN-MIL101（Fe）-NH2的XPS光谱：（a）广谱，（b）Fe2p，（c）C1s，和（d）O1s光谱。

图5.PAN和PAN-MIL101（Fe）-NH2 NFM对六种染料的吸收光谱（a-f）。插图为吸附前后溶液的颜色对比以及吸附后PAN-MIL101（Fe）-NH2 NFM的光学图像。

图6.（a）PAN和PAN-MIL101（Fe）-NH2 NFM对染料的去除效率。（b）PAN-MIL101（Fe）-NH2对刚果红、罗丹明B、靛蓝胭脂红、甲基橙、酸性蓝93和酸性红27的吸附动力学和（c）准二级动力学。

图7.刚果红（a）、罗丹明B（b）、靛蓝胭脂红（c）、甲基橙（d）、酸性蓝93（e）和酸性红27（f）的吸附等温线。

图8.PAN-MIL101（Fe）-NH2 NFM对刚果红（CR）、罗丹明B（RB）、靛蓝胭脂红（IC）、甲基橙（MO）、酸性蓝93（AB）和酸性红27（AR）的长期去除效率。