纤维素基有机-无机杂化复合膜的制备及其吸附性能

摘要

cqvip:以羧甲基纤维素(CMC)为原料,经高碘酸钠选择性氧化制备双醛基羧甲基纤维素(DCMC),与明胶通过“席夫碱键”化学交联并掺杂海泡石构筑纤维素基有机-无机杂化复合膜。超声波辅助处理能够有效促进微纤维状海泡石在双醛羧甲基纤维素/明胶溶解体系中的均匀分散,同时产生氢键缔合作用,所得混合液经真空干燥成膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱分析仪(FTIR)、热分析仪(TGA)、质构仪对DCMC/明胶/海泡石复合薄膜形貌特征、官能团、热稳定性和力学性能进行表征与分析。结果表明,加入海泡石后复合薄膜力学性能显著提高,当海泡石添加量为0.5g时,拉伸应力和断裂伸长率同时达到最佳效果。复合膜具有良好的热稳定性,显著失重温度在300~350℃范围内。吸附实验表明该复合薄膜材料具备良好的染料吸附性能,对于选定的3种染料(亚甲基蓝、孔雀石绿、藏红T),复合膜吸附量均随海泡石含量的增加而增大,当海泡石添加量大于0.5g时吸附量均超过200mg/g,脱附实验表明该杂化膜可经酸处理解吸再生,有较好的重复利用率。该生物质基有机-无机杂化复合薄膜原料来源丰富,生物可降解,在生物医用和污染防治方面具有潜在应用价值。