DOI: 10.3389/fchem.2022.868794

本研究首次采用超声和静电纺丝合成了兼具生物相容性和可生物降解性的钽金属有机骨架（MOF）/聚醚嵌段酰胺（PEBA）纳米结构纤维聚合物。产物的XRD峰较宽，这是由于超声波和静电纺丝方法对最终产物的影响显著。纳米结构的吸附/解吸行为类似于第三类等温线系列，这表明产物具有介孔特性。样品具有均匀的形态，无任何团聚迹象。由于气态污染物的吸附和捕集非常重要，因而研究了最终的Ta-MOF/PEBA纳米结构纤维聚合物在CH4吸附中的应用。为了达到最佳实验条件，采用部分因子设计对参数进行了系统研究。结果表明，当选择温度为40℃、持续时间为35min、压力为3bar时，CH4气体吸附率接近4mmol/g。超声波和静电纺丝步骤以及Ta-MOF在PEBA纤维网络中的固定会影响最终产物对CH4气体的吸附性能。

图1.当2theta角为0-90时Ta-MOF/PEBA纤维聚合物的XRD图（A）、0-700℃范围内的TG曲线（B）、N2吸附/解吸行为（C）和BJH图（D）。

图2.Ta-MOF/PEBA纳米结构纤维的SEM图像和EDS元素分析。

图3.Ta-MOF、PEBA和Ta-MOF/PEBA纳米结构纤维的FT-IR光谱。

图4.Ta-MOF/PEBA纳米结构纤维聚合物的CHNS/O元素分析。

图5.Ta-MOF/PEBA纳米结构纤维聚合物的可能结构。

图6.持续时间（A）、温度（B）和压力（C）等不同参数的残差图。

图7.CH4气体吸附（mmol/g）与持续时间[（A）-min]、温度[（B）-℃]和压力[（C）-bar]的曲面图。

图8.CH4气体吸附（颜色图例）与持续时间（A）、温度（B）和压力（C）的等值线图。