芳纶纳米纤维上原位生长ZIF-8构建复合气凝胶及其吸附性能

摘要

采用碱溶法制备芳纶纳米纤维（ANFs）分散液，利用减压抽滤、冷冻干燥技术，以ANFs溶胶-凝胶自组装工艺制备了ANF/ZIF-8复合气凝胶，实现了ZIF-8在ANFs上的原位生长。采用X射线衍射仪、孔径及表面积分析仪、场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪对复合气凝胶材料的晶体结构、孔径、比表面积、表面形貌、表面基团和热稳定性进行了分析。研究结果表明，ANFs/ZIF-8复合气凝胶为三维层网交织的多孔结构，具有较高的比表面积（527.06～573.95 m²/g）,孔容积为0.53～0.73 cm³/g,平均孔半径为4.30～5.50 nm。与纯ANFs气凝胶和传统商业活性炭相比，ANFs/ZIF-8复合气凝胶表现出更高的吸附性能，对水中模拟污染物孔雀石绿的去除率最高达99.2%,对四环素的去除率最高达97.0%。复合气凝胶ANFs/ZIF-8具有较高的可循环利用性能，在污染物吸附领域具有很大的应用价值。

关键词

芳纶纳米纤维 / ZIF-8 / 复合气凝胶 / 孔雀石绿 / 四环素