【摘 要】
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自工业革命以来,人类社会飞速发展。随着经济条件和生活水平不断改善,不可再生能源像煤、石油、天然气等被大量消耗。资源的过度利用导致能源匮乏以及水体重金属污染等问题,这严重威胁着人类的生存与发展。开发新型多功能绿色友好材料,既能解决能源危机的同时,又能在一定程度上净化水资源,这一度成为了研究的热点。棉纤维（CFs）的主要成分是纤维素,因其价格便宜且具有良好的亲水性和透气性,被广泛应用于纺织等领域。采用
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（批准号31770620）；
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自工业革命以来,人类社会飞速发展。随着经济条件和生活水平不断改善,不可再生能源像煤、石油、天然气等被大量消耗。资源的过度利用导致能源匮乏以及水体重金属污染等问题,这严重威胁着人类的生存与发展。开发新型多功能绿色友好材料,既能解决能源危机的同时,又能在一定程度上净化水资源,这一度成为了研究的热点。棉纤维（CFs）的主要成分是纤维素,因其价格便宜且具有良好的亲水性和透气性,被广泛应用于纺织等领域。采用物理或化学手段对CFs进行改性处理,可以赋予其新的性能。普鲁士蓝（PB）具有良好的水和有机溶剂稳定性,尤其是具有优异的有机溶剂耐腐蚀性。导电聚合物（CPs）制备简单、稳定性强,同时有较好的电化学性质。本论文利用CFs、CPs和PB的优势构建复合材料,并对其制备工艺和应用进行了研究。（1）采用PB促进聚苯胺（PANI）在CFs上均匀生长,制备聚苯胺/普鲁士蓝@棉纤维（PANI/PB@CFs）复合材料,并用作超级电容器电极。CV和GCD曲线表明,PB使复合材料的电化学性能显著提高,PANI/PB@CFs的质量比电容最大可达271.9 F·g-1。同时PANI、PB的存在也提高了PANI/PB@CFs复合材料的热稳定性。（2）采用PANI促进PB在CFs上均匀生长,制备普鲁士蓝/聚苯胺@棉纤维（PB/PANI@CFs）复合材料,并用于Cu2+的吸附。植酸（PA）掺杂PANI作为键合层促进了PB在CFs上的沉积和对Cu2+的吸附。PB的沉积率高达24.68%,对Cu2+的最高去除率可达93.4%,最大吸附量可达31.93 mg·g-1。（3）采用聚吡咯（PPy）促进PB在CFs上均匀生长,制备普鲁士蓝/聚吡咯@棉纤维（PB/PPy@CFs）复合材料,并用于Cu2+的吸附。PA掺杂PPy能有效促进PB在CFs上沉积,沉积率可达32.4%。PB/PPy@CFs对Cu2+的最高吸附容量可达62.73 mg·g-1,几乎是PB/PANI@CFs的二倍。同时PB/PPy@CFs对Cu2+的去除率可达100%,远高于PB/PANI@CFs的去除率（93.4%）。（4）将制备的PB/PPy@CFs复合材料应用于太阳能驱动界面水蒸发体系,探究其光热性能。PB/PPy@CFs复合材料的水蒸发速率为1.36 kg·m-2·h-1,相应的光热转换效率可达90.96%。因此,PB/PPy@CFs是优秀的光热材料。
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