用于染料吸附的甲基纖維素基氣凝膠材料的制備及性能

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1、用于染料吸附的甲基纖維素基氣凝膠材料的制備及性能　　摘要：針對印染廢水的嚴重污染問題，選擇剛果紅（CR）和亞甲基藍（MB）作為目標吸附物，開發(fā)了一種基于甲基纖維素（MC）和殼聚糖（CS）的復(fù)合氣凝膠吸附材料（MC/CS）。考察了制備過程中MC/CS的成分配比、戊二醛濃度、交聯(lián)溫度及氣凝膠密度等參數(shù)對甲基纖維素基氣凝膠吸附材料的吸附能力和壓縮強度的影響，并優(yōu)化了其制備工藝。結(jié)果表明：當MC/CS質(zhì)量配比為6∶4，戊二醛濃度5%，交聯(lián)溫度50℃時，所得氣凝膠密度為10mg/cm3時，它對CR和MB具有優(yōu)異的吸附能力，靜態(tài)飽和吸附量分別達到518.12和237.86mg/g，此時氣凝膠的壓縮強

2、度達到1.57kPa，使用后可保持形態(tài)結(jié)構(gòu)完整?！　￡P(guān)鍵詞：甲基纖維素；殼聚糖；氣凝膠；吸附；染料　　中圖分類號：TQ427.26文獻標志碼：A　　PreparationandAdsorptionPropertiesofMethylcelluloseAerogelAdsorbentforDyes　　Abstract：Inordertoremovedyesfromprintinganddyeingeffluent，anovelmethylcelluloseaerogeladsorbentbasedonmethylcellulose（MC）andchitosan（CS）weredevelop

3、ed.Discussionwasmadeontheinfluenceofratioofmethylcelluloseandchitosan，concentrationofglutaraldehyde，cross-linking9temperature，andaerogeldensityontheadsorptioncapacityandcompressionstrengthofaerogel，withcongored（CR）andmethyleneblue（MB）astargetobject.Andthenthepreparationprocesswasoptimized，andther

4、esultsshowthattheadsorptioncapacitiesofaerogelbasedonmethylcellulosefortheanionicdyesCRandcationicdyesMBareashighas518.12and237.86mg/grespectivelywiththeratioofMC/CSof6∶4，theglutaraldehydeconcentration5%，cross-linkingtemperature50℃，andtheaerogeldensityreachahighof10mg/cm3.Besides，thecompressionst

5、rengthofaerogelis1.57kPa，andMC/CScanmaintainthemajorstructureafteradsorptionprocess.　　Keywords：methylcellulose；chitosan；aerogel；adsorption；dyes　　近年來水污染問題被廣泛關(guān)注，水污染物的去除方法成為研究熱點，其中吸附法是一類經(jīng)濟高效的廢水處理方法，這一技術(shù)的核心在于開發(fā)性能優(yōu)異的吸附材料。氣凝膠作為一種輕質(zhì)多孔、大比表面積的固體材料，可有效吸附水體中的色素及污染物，已被廣泛用于廢水吸附處理、吸波降噪、藥物和細胞載體等生物醫(yī)藥領(lǐng)域。在廢水處理領(lǐng)域，氣

6、凝膠有其獨特優(yōu)勢，容易滿足污染物吸附所需的多活性位點和高比表面積，進而提供高效的吸附能力，是一類潛力巨大的多功能吸附材料。9　　纖維素是自然界中儲量最大、分布最廣、可再生且可生物降解的天然高分子，具有無毒、無污染、易于改性、生物相容性好等特點。甲基纖維素是天然纖維素鏈上的羥基被甲基取代制成的半合成高分子化合物，是一種白色無嗅無味的粉末狀或纖維狀物。甲基纖維素在80～90℃的熱水中迅速分散、溶脹，降溫后迅速溶解，其水溶液在常溫和酸堿環(huán)境下都相當穩(wěn)定，高溫下可迅速凝膠化，產(chǎn)物具有良好的保水性和柔韌性，是一種理想的凝膠化材料，經(jīng)冷凍干燥容易獲得結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的氣凝膠材料?！　ぞ厶鞘羌讱に氐拿撘阴；?/p>

7、產(chǎn)物，無毒無害，易于生物降解，且廣泛存在于自然界，其含量僅次于纖維素。殼聚糖的分子結(jié)構(gòu)中含有大量的游離氨基，對有機分子、金屬離子等具有顯著的絡(luò)合吸附能力，此外，氨基可以與醛酮發(fā)生席夫堿反應(yīng)，例如戊二醛可用于交聯(lián)殼聚糖并促使其凝膠化，獲得結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性良好的三維多孔材料。　　大量的活性位點和高比表面積是優(yōu)良吸附材料的必備特征，本文以甲基纖維素為框架材料，殼聚糖作賦形劑，利用戊二醛交聯(lián)制備一種強度優(yōu)良的氣凝膠材料，基于其巨大的比表面能，輔以