静电纺木质素/醋酸纤维素微纳米纤维及其对重金属离子的吸附研究

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本文以静电纺丝法制备了木质素/醋酸纤维素微纳米材料并研究了其对重金属离子的吸附。首先将木质素、醋酸纤维素溶解于合适的溶剂中,并利用静电纺丝法制备得到木质素/醋酸纤维素混合纤维。讨论了纺丝液配制、溶剂、木质素/醋酸纤维素质量比对纤维的形貌和直径的影响。用扫描电镜(SEM)、拉力机、表面接触角测定仪表征纤维的形貌和性能。结果表明,静电纺纺丝液A时,只有以丙酮-四氢呋喃(V:V=1:1)为共同溶剂时,才能得到连续光滑的纤维;静电纺纺丝液B时,只有以乙酸为溶剂溶解木质素,以丙酮/四氢呋喃(V:V=1:1)为醋酸纤维素溶剂才能得到连续光滑的纤维。改变木质素、醋酸纤维素的比例不仅会影响纤维的形貌和直径,对纤维的力学性能和亲水性、亲油性均有所影响。其次研究了木质素/醋酸纤维素混合纤维的微细结构,采用红外光谱、扫描电镜、差示热量扫描仪、激光共聚焦等表征手段研究了木质素、醋酸纤维素的宏观和微观相容性。结果表明,两者宏、微观均不相容,但存在着相互作用;木质素、醋酸纤维素在混合纤维中为各自成丝,形成表面被木质素包裹的纤维束结构。最后研究了混合纤维对Cu2+、Ag+的吸附。研究表明,纤维对铜离子的吸附量为银离子吸附量的三倍;随着温度的升高,纤维对金属离子的吸附量增加而增加;在离子不沉淀的pH范围内,纤维对金属离子的吸附量随着pH的增加而增加。增加离子的初始浓度,纤维对金属离子的吸附量增加;木质素、醋酸纤维素的质量比变化对吸附量影响不大;纤维对离子的吸附等温线符合langmuir曲线,动力学符合准二级动力学吸附模型。
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