改性纖維素膜基多孔復(fù)合材料的制備及其對(duì)染料廢水的處理研究.pdf

1、眾所周知，水污染問題已經(jīng)成為當(dāng)今世界關(guān)注的焦點(diǎn)問題，因此，對(duì)污水處理的方法和技術(shù)的研究已受到廣泛重視，其中，光催化降解法和吸附法都是常用的污水處理方法。近些年來，為滿足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)化的需求，農(nóng)林副產(chǎn)品逐步成為了功能化模板材料和吸附材料的重要選擇。植物纖維素（木漿和棉漿纖維素）是大自然中來源豐富的、無毒價(jià)廉的及可再生的天然高分子材料，是新型的環(huán)保型原材料，應(yīng)用范圍廣泛。本文以木漿和棉漿纖維素為原料，制備出兩種功能化的纖維素膜基復(fù)合材料，具體研

2、究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)首先以水熱法制備納米ZnS粒子，并用KH-550對(duì)其進(jìn)行表面修飾，制備出分散性較好、結(jié)晶度較高、顆粒尺寸均勻的納米ZnS粒子，隨后用物理混合法制備ZnS/纖維素膜基復(fù)合材料。結(jié)果表明:納米ZnS粒子成功摻雜到棉漿/木漿纖維素混合膜中，并未因此而改變復(fù)合膜材料的晶型，且其熱穩(wěn)定性得到了適當(dāng)?shù)母纳?納米ZnS粒子的摻雜量為1.5 wt％時(shí)，其機(jī)械性能最佳，其拉伸強(qiáng)度為2.78 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為64.0％;此

3、外，光催化降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，摻雜納米ZnS粒子的量為1.5 wt％時(shí)，復(fù)合膜材料對(duì)MO的降解效率最好，150 min后，達(dá)到61.3％左右。
　　(2)使用一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的液體浸漬法制備ZnS/纖維素膜基復(fù)合材料。結(jié)果表明:所形成的納米ZnS粒子均勻地原位生長(zhǎng)在纖維素膜基板上，且負(fù)載在纖維素膜基板上的納米ZnS粒子的結(jié)晶度和數(shù)量均可通過改變循環(huán)浸漬次數(shù)來控制。光催化結(jié)果表明:以棉漿/木漿纖維素混合膜為基體材料不僅有助于催化劑

4、的分離、回收和循環(huán)再利用問題，而且防止了納米ZnS粒子的團(tuán)聚，即改善了復(fù)合膜的光催化降解效果?？傊h(huán)浸漬4次是制備復(fù)合膜材料的最佳條件，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
　　(3)以棉漿/木漿纖維素膜基體為碳質(zhì)原料，K2CO3為活化劑，在炭化溫度為550～800℃，液體浸漬濃度為0、0.1～0.6 mol/L的條件下，采用化學(xué)活化法制備棉漿/木漿纖維素復(fù)合膜基活性炭材料(AC)。結(jié)果表明:AC的比表面積和產(chǎn)率均受到炭化溫度和K2CO3浸漬

5、溶液濃度的影響，且影響趨勢(shì)相同;AC孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，微孔豐富，分布集中且主要集中于2 nm以下;樣品形狀類似于蜂窩狀，孔徑大小較均一，表面富含官能團(tuán);該AC樣品仍存留了部分纖維素Ⅱ型，并且具有局部石墨化結(jié)構(gòu);其中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:AC樣品制備的最佳條件為750℃下，0.5 mol/L。除此之外，AC吸附MB的數(shù)據(jù)均適合Langmuir等溫吸附模型，最大單層吸附量Qm可達(dá)675.68 mg/g;其動(dòng)力學(xué)吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更適合準(zhǔn)二階吸附方程;此外，脫