马来酸酐接枝纤维素超细纤维制备高容量可再生吸附剂

摘要

在静电纺丝制备出纤维素超细纤维(CSF)的基础上,利用马来酸酐(MAH)改性制备了新型羧基化吸附剂,接枝温度为100℃,时间为3h,MAH与CSF质量比为5:1,过氧化二苯甲酰(BPO)用量为7.5％时接枝效果最佳,取代基含量可达2.304mmol/g.通过SEM观察了纤维素超细纤维改性前后的形态分布和微观结构,通过酸碱滴定定量地测定了改性纤维素超细纤维(MAH-CSF)中的取代基含量,FTIR图谱分析定性地表明马来酸酐成功地接枝在了纤维素超细纤维上.从XRD和DSC谱图中得知MAH-CSF的晶型未发生变化但结晶度有所下降,马来酸酐改性提高了纤维素超细纤维的热稳定性.研究了CSF和MAH-CSF对亚甲基蓝的吸附性能,经马来酸酐改性后纤维素超细纤维对亚甲基蓝的吸附量从210mg/g提高到了306mg/g,这表明羧基化可极大地提高其对亚甲基蓝的吸附量.在低pH下,H+与亚甲基蓝间的竞染作用使得吸附剂的吸附量较小;随着吸附剂的去质子化,吸附量明显迅速增大;在pH大于5.5时吸附量增加趋势减缓.MAH-CSF与MB之间的离子交换作用使其具有更优良的吸附效果,吸附过程更适合用准二级动力学模型来描述.在超声波作用下吸附剂再生5次的吸附率达89％以上,这表明吸附剂具有很好的再生性.