DOI:10.1016/j.jhazmat.2019.121879
以聚丙烯腈为碳前驱体,在氮气气氛下煅烧,采用静电纺丝法制备了新型氮掺杂多孔碳纳米纤维薄膜(PAN-CNFs)。通过一系列表征,确定了PAN-CNFs的结构和物理性能。结果表明,PAN-CNFs-800具有较高的含氮量(10.02 wt.%),较大的比表面积(354.327 m2/g),可选的Vmic/VTotal(28.14 %)。用噻吩(TH)模拟油检查吸附脱硫性能。实验结果表明,PAN-CNFs是目前吸附技术中理想的替代吸附材料。此外,对PAN-CNFs-800的拟序动力学和吸附等温线进行了深入的研究,根据Langmuir等温线模型,其对噻吩(TH)的吸附量达到113.33 mg/L,并保持了良好的循环再利用性能。根据这些模型提出了吸附机理,这应归因于适当的孔结构和π-π络合相互作用的协同作用。
图1.(a)预氧化PAN纳米纤维、(B)PAN-CNFs-500、(C)PAN-CNFs-600、(D)PAN-CNFs-700、(E)PAN-CNFs-800和(F)PAN-CNFs-900;N2吸附-脱附等温线(B)和相应的孔径分布曲线(C,D)。
图2.(a)预氧化PAN纳米纤维、(b)PAN-CNFs-500、(c)PAN-CNFs-600、(d)PAN-CNFs-700、(e)PAN-CNFs-800和(f)PAN-CNFs-900的XPS全扫描光谱(1),C 1s(2)和N 1s(3)去卷积光谱。
图3.(A,B)预氧化PAN纳米纤维和(C,D)PAN-CNFs-800的SEM图像。
图4.煅烧温度(A),TH初始浓度(B)和吸附温度(C)对吸附的影响;吸附在PVA-CNFs-700上的TH的拟二级动力学模型(D),Langmuir和Freundlich等温线(E)和热力学拟合曲线(F)。