氧化纤维素气凝胶的制备及其吸附性能

摘要

以微晶纤维素为原材料制备二醛纤维素,然后通过冻干燥法获得氧化纤维素气凝胶,并探究氧化纤维素气凝胶去除重金属离子的能力。分析氧化时间对纤维素醛基含量的影响,利用扫描电子显微镜、红外光谱仪、热重分析仪等仪器对制备所得气凝胶的形貌和结构进行表征,优化影响气凝胶吸附性能的时间、溶液浓度和pH值等条件。结果表明:氧化纤维素醛基含量会随氧化时间在一定范围内的增加而增加,超过8 h时,醛基含量反而会下降;氧化改性6 h后的氧化纤维素气凝胶性能较优,轻质且具有高度多孔性,孔隙率高于94.93%;合成的氧化纤维素气凝胶材料的吸附量在一定范围内随时间、初始浓度和pH的增加而增加,并在pH为4.5时最高,3600 min后达到吸附平衡,吸附量高达1834.01 mg/g,明显高于纤维素气凝胶,体现出优越的吸附性能,可作为一种高效吸附剂。