DOI：10.1016/j.jcis.2019.11.096
催化剂对工业废水中有害阳离子污染物的选择仍然具有挑战性，然而这在环境修复过程中具有重要意义。在此，作者提出了一种具有本征微孔率的水解聚合物(HPIM)基电纺纳米纤维网，其表面修饰有氧化锌纳米棒(NRs)，可作为选择性快速降解阳离子染料的分级平台。在单一组分或二元混合物上，阳离子染料被HPIM表面选择性吸附，然后在同时光照下通过氧化锌纳米棒快速降解。HPIM和ZnO均显示出高电负性表面，从而诱导了对阳离子染料的选择性，并在光辐照下产生活性氧，从而迅速降解了污染物。此外，作为独立网络，催化网络可以容易地分离和重复使用，在多次使用后，催化活性没有任何明显的损失。ZnO/HPIM异质结构的分极平台有望成为选择性降解混合废水样品中合成染料的催化模板。
图1 氧化锌纳米棒修饰的HPIM电纺纳米纤维网的分层组装的生长过程示意图。
图2分层HPIM纳米纤维网的低倍和高倍SEM图像：（a，b）原始HPIM，（c，d）基于ALD的氧化锌种子的HPIM和（e，f）氧化锌纳米棒修饰的HPIM纳米纤维网的SEM图像。
图3分层HPIM纳米纤维网的低倍和高放大倍数TEM图像：（a，b）基于ALD的氧化锌种子的HPIM纳米纤维和（c，d）氧化锌纳米棒修饰的HPIM纳米纤维。
图4分层HPIM纳米纤维网的XRD光谱：（i）原始HPIM，（ii）基于ALD的氧化锌种子的HPIM，以及（iii）氧化锌纳米棒修饰的HPIM纳米纤维网。
图5分层HPIM纳米纤维网的FT-IR光谱：（i）原始HPIM，（ii）基于ALD的氧化锌种子的HPIM，以及（iii）氧化锌纳米棒修饰的HPIM纳米纤维网。
图6分层HPIM纳米纤维网的XPS光谱：（a）全扫描光谱；（b）高分辨率C 1s光谱，其中插图显示N 1s的高分辨率光谱；（c）高分辨率的Zn 2p光谱；（d）高分辨率O 1s光谱。（i）HPIM 纳米纤维，（ii）氧化锌 ALD修饰的HPIM纳米纤维和（iii）氧化锌纳米棒修饰的HPIM纳米纤维。
图7分层HPIM纳米纤维网的紫外可见漫反射光谱。插图显示了相应的用氧化锌修饰的HPIM纳米纤维的K-M图。
图8 氧化锌纳米棒修饰的HPIM基分层纳米纤维的吸附和光催化性能。（a）溶液pH值对在黑暗中的吸附的影响（吸附剂量=1×1 cm2，金属离子浓度=15 mg L-1，接触时间=120分钟）。（b）接触时间对在黑暗中HPIM和氧化锌纳米棒修饰的HPIM纳米纤维上MB和MO吸附的影响。（吸附剂的剂量=1×1 cm2，金属离子的浓度=15 mg L-1，pH= 6.0）。（c，d）MB和MO随时间的光催化效率，（e，f）ZnO NR修饰的HPIM 纳米纤维在100分钟的紫外线照射下对MB和MO的pH依赖的催化效率。
图9分层纤维网的可重用性和染料吸附功能。（a）甲基溴上的分层纤维网的光催化可重复使用特性；（b）经过十次光降解循环后，氧化锌纳米棒修饰的HPIM 纳米纤维的SEM图像：插图显示了染料负载对催化纤维网的影响；（c，d）分层催化纤维网的FT-IR和紫外可见漫反射光谱（i）在原始氧化锌纳米棒修饰的HPIM纳米纤维中，（ii）在黑暗中吸附MB染料后的氧化锌纳米棒修饰的HPIM纳米纤维，（iii）在紫外线下氧化锌纳米棒修饰的HPIM 纳米纤维同时对MB进行吸附和降解；（iv）经过10次MB降解后重复使用的氧化锌纳米棒修饰的HPIM 纳米纤维光催化剂。
图10分层网对混合染料的选择性吸附和降解：含有氧化锌纳米棒修饰的HPIM 纳米纤维的混合染料在黑暗中720分钟内的紫外吸收光谱：（a）MB和RhB，（c）MB和MO，以及（e）RhB和MO。（b，d，f）分别在黑暗中和在紫外线照射下在混合染料溶液中180分钟内的吸附和降解效率。插图显示了混合染料溶液在黑暗中和在紫外线照射下随时间推移的颜色变化，其中含有氧化锌纳米棒修饰的HPIM纳米纤维网。
