總所周知，選擇性吸附是進行水污染控制的重要手段。靜電紡絲制備的聚合物纖維膜具有吸附效率高、低成本、易回收等優(yōu)勢而廣受關注。然而，對于這類聚合物吸附纖維膜的再生一般都是在酸性或者堿性條件下洗滌再生，這無疑會帶來二次污染的問題。
近日，安徽建筑大學王獻彪教授課題組與澳大利亞蒙納士大學王煥庭教授合作設計制備了一種具有選擇性吸附能力和光催化再生特性的PAN/TiO2/PANI雜化纖維膜。該產(chǎn)物是基于靜電紡絲技術在聚合物纖維膜中引入二氧化鈦顆粒，并在纖維膜表面原位聚合生成聚苯胺而得（圖1）。研究團隊證明了這種雜化纖維膜材料不僅可以吸附水中污染物（以剛果紅和鉻離子為例），且能夠在可見光照射下進行再生。與洗滌再生的方式相比，可見光催化再生具有節(jié)能、環(huán)保的特點和更高的再生效率（圖2）。
由于TiO2和聚苯胺的雜化復合，使得該纖維膜具有良好的可見光吸收和催化降解能力。對于光照條件下，雜化纖維膜表現(xiàn)出較好的光催化性能。然而，針對一些特殊環(huán)境（如，黑暗環(huán)境）中水污染物的處理則可以利用其優(yōu)良的吸附性能。這是由于PAN/TiO2/PANI具有大量吸附功能基（如，亞胺基、羥基、腈基等），可以作為吸附位點選擇性地捕獲水中污染物。回收后，放置在可見光下使其在纖維膜表面降解，達到纖維膜再生循環(huán)使用的目的（圖3）。
因此，該雜化纖維膜是一種低成本、節(jié)能、環(huán)保的吸附材料，具有潛在的應用前景。
有關這項研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《化學工程雜志》（Chemical Engineering Journal, 2020, 399: 125749）上，原標題為《Electrospinning Preparation of PAN/TiO2/PANI Hybrid Fiber Membrane with Highly Selective Adsorption and Photocatalytic Regeneration Properties》。
論文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894720318775
