电纺纳米纤维膜作为重金属离子吸附剂得到了广泛的应用。然而，电纺纳米纤维膜的机械性能通常较弱，限制了其在涉及应力和应变的环境中的应用。沙特阿拉伯国王大学（King Saud University）Abdulaziz K A教授团队通过同轴静电纺丝法直接制备了以聚偏氟乙烯（PVDF）纳米纤维为核，以氧化锌（ZnO）纳米粒子负载PAN为壳的核－壳纳米纤维膜，其中核层可提供机械支撑，而壳层可增强对镉离子的吸附。并研究了pH值、时间和浓度对材料吸附性能的影响。研究发现，与不含ZnO纳米颗粒的膜相比，将ZnO纳米颗粒加入到膜基质中，纤维膜吸附能力提高了75％（即PVDF-PAN/ZnO为350mg/g，而PVDF-PAN为200mg/g）。非线性优化方法表明，实验结果与拟二阶动力学模型和Langmuir等温线模型相吻合。此外，PAN、PVDF、PVDF-PAN和PVDF-PAN/ZnO纳米纤维膜的拉伸断裂强度值分别为（1.3±0.3）、（8.2±0.3）、（8.4±0.1）和（3.1±0.3）MPa，表明PVDF作为核层纳米纤维增强了膜的力学性能。

同轴静电纺丝PVDF-PAN/ZnO的示意图

同轴电纺

（a）纳米纤维的XRD谱图，（b）纳米纤维的TGA分析

pH值对同轴纳米纤维膜去除镉离子百分比的影响

镉离子浓度对同轴纳米纤维膜吸附效率的影响

拟合动力学模型

纳米纤维膜的拉伸应力-应变曲线

论文题目：Removal of cadmium ions from water using coaxially electrospun PAN/ZnO?encapsulated PVDF nanofiber membranes

DOI: 10.1007/s00289-021-03657-2

（来源：纺织导报官微）