編號：CPJS06316
篇名：纖維素納米纖維水凝膠的構(gòu)筑與吸附性能研究
作者：張碟 蔡杰 徐威 董琦 李婭雯 劉剛 王忠穩(wěn)
關(guān)鍵詞： 靜電紡絲 纖維素納米纖維 水凝膠 吸附性能 廢水處理
機構(gòu)： 武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 大宗糧油精深加工教育部重點實驗室 湖北省農(nóng)產(chǎn)品加工與轉(zhuǎn)化重點實驗室
摘要： 現(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和食品加工過程中產(chǎn)生的大量廢水,給生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)重負(fù)面影響。廢水色度是水質(zhì)污染的一個重要指標(biāo),因此尋求有色廢水的高效處理技術(shù)是目前的研究熱點之一。筆者試圖構(gòu)建環(huán)境友好型纖維基納米材料吸附劑,并就其結(jié)構(gòu)、吸附機制與性能以及實際應(yīng)用的安全性進行分析與評價。基于靜電紡絲-原位水解-水溶液聚合簡易多步法,以納米纖維中纖維素分子為反應(yīng)對象、過硫酸銨(APS)為反應(yīng)引發(fā)劑、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)為反應(yīng)單體、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)為反應(yīng)交聯(lián)劑,成功研制了具有三維網(wǎng)絡(luò)多孔結(jié)構(gòu)的互穿纖維素納米纖維水凝膠(CNF-HGs)。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、傅里葉紅外光譜儀(FTIR)、熱重分析儀(TGA)進行表征及亞甲基藍(MB)溶液吸附性能測試與吸附動力學(xué)研究,從CNF-HGs的微觀形貌、分子結(jié)構(gòu)以及熱穩(wěn)定性能方面揭示了其良好的吸附能力與作用機理。細(xì)胞毒性試驗進一步驗證了其良好的細(xì)胞相容性和低毒性,有助于降低水處理中二次污染的可能性。研究結(jié)果可為纖維基生物吸附劑在有色污水吸附乃至其他廢水處理與防治的應(yīng)用中提供理論依據(jù)。
