DOI: 10.1007/s42114-023-00680-x

本研究以醋酸纤维素（CA）和壳聚糖（CS）为原料，制备用于去除水溶液中铬离子的生物基多孔纳米纤维。采用双针法成功静电纺制备了结构稳定的纳米纤维生物复合膜。纳米压痕图谱显示，微米或纳米级结是通过氢键、静电力以及CA和CS的界面相容性的协同作用形成的。CA/CS生物复合纳米纤维的平均弹性模量和硬度值分别为0.23GPa和1.72GPa。纳米纤维膜在水溶液（具有宽pH范围）中表现出优异的结构稳定性和良好的热稳定性。负载50% CS的生物复合纳米纤维膜（BENF-50）在pH= 3时对水溶液中的铬离子具有51.6mg/g的最佳吸附容量，以及高达八个循环的良好可重用性。所制备的生物复合纳米纤维膜具有优异的结构稳定性、热稳定性和吸附性能，是一种很有前途的水污染吸附材料。

图1.电纺纳米纤维膜的制备示意图

图2.纳米纤维膜的溶液稳定性、润湿性和热稳定性：a-i）不同pH的水环境中的溶液稳定性；j,k）原子力显微镜和扫描电镜；l,m）0s和5s时的静态水接触角；n,o）纳米级弹性模量和硬度映射；p,q）热稳定性

图3.时间、浓度、pH和循环次数对铬离子吸附能力的影响

图4.纳米纤维膜在不同pH值下对铬离子的吸附机理

图5.铬离子吸附后的SEM-EDS图像：a1-a4）BENF-30、b1-b4）BENF-50、c1-c4）BENF-90和d1-d4）core-shell-50

图6.铬离子吸附前后BENF-50纳米纤维膜的XRD、FTIR和XPS光谱