DOI: 10.1016/j.colsurfa.2021.126359

本研究在静电纺丝制备的交联聚丙烯酸（PAA）-聚乙烯醇（PVA）纳米纤维上原位生长H3PW12O40（PW12）@UiO-66晶体，成功制备了稳定的金属-有机骨架（MOF）纳米纤维膜（NFM）。利用高角度环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM），傅立叶变换红外光谱（FT-IR），粉末X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）等表征手段，证实了在PAA-PVA NFM上PW12@UiO-66晶体的结晶度和结构均保持良好。所制备的PAA-PVA/PW12@UiO-66 NFM可用作光催化剂，同时光催化降解水溶液中的甲基橙（MO）和甲醛（FA）。其可能的机理是电子通过PAA-PVA/PW12@UiO-66 NFM从FA转移至MO，使MO的光降解由还原途径驱动。同时，FA由于电子的损失而被氧化。PAA-PVA/PW12@UiO-66 NFM具有良好的稳定性和可重复使用性，这主要是因为部分交联的PAA-PVA NFM能够提供足够的羧基以锚定PW12@UiO-66颗粒。由于每个光催化循环后无需对电纺NFM进行分离处理，因此与粉末状MOFs光催化剂相比，PAA-PVA/PW12@UiO-66 NFM的再利用可以更方便、快捷地进行。这项工作对基于静电纺丝的MOFs NFMs光催化剂的设计和有机污染物废水的综合处理具有一定的指导意义。

图1.PAA/PVA NFM（a）和具有不同交联时间的PAA-PVA NFMs的SEM图像：（b）30s，（c）60s和（d）120s。

图2.PW12@UiO-66晶体（a）和具有不同MOF晶体生长时间的PAA-PVA/PW12@UiO-66 NFMs的SEM图像：（b）3分钟，（c）9分钟和（d）15分钟。

图3.PAA-PVA/PW12@UiO-66纳米纤维的EDS光谱（a），以及HAADF-STEM图像和元素映射（b）。

图4.PW12@UiO-66晶体、PAA-PVA NFM和PAA-PVA/PW12@UiO-66 NFM的FT-IR光谱（a）和PXRD图（b）。

图5.PAA-PVA/PW12@UiO-66 NFM的XPS光谱：（a）C1s扫描，（b）O1s扫描，（c）Zr3d扫描和（d）W4f扫描。

图6.PAA-PVA/PW12@UiO-66 NFM的N2吸附-解吸等温线（a）和表面水的动态测量（b）。

图7.（a）对照实验。（b）PAA-PVA/PW12@UiO-66 NFM（PW12@UiO-66负载率为20.2％，3mL FA）催化MO的UV-vis光谱与光反应时间的关系。（c）在具有不同FA含量的MO溶液中MO光催化降解的降解率和（d）动力学线性模拟曲线。

图8.MO在具有不同（a）交联时间和（b）MOF晶体生长时间的PAA-PVA/PW12@UiO-66 NFM上的降解率（FA的体积为3mL）。

图9.（a）PAA-PVA/PW12@UiO-66 NFM在5次循环使用中的MO光催化降解性能。（b）经过5个循环的实验后，PAA-PVA/PW12@UiO-66 NFM的PXRD图和（c）SEM图像。（d）膜催化剂去除试验。

图10.PAA-PVA/PW12@UiO-66 NFM同时降解MO和FA的可能光催化机理。