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

作     者：黄燕 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：敖日格勒

授予年度：2012年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：静电纺丝 木质素 醋酸纤维素 吸附重金属 

摘      要：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。