殼聚糖-聚乙烯醇多孔復(fù)合材料的制備及印染廢水吸附特性研究

殼聚糖-聚乙烯醇多孔復(fù)合材料的制備及印染廢水吸附特性研究

摘要：本文研究了殼聚糖/聚乙烯醇多孔復(fù)合材料的制備方法和其在印染廢水處理中的吸附特性。通過溶液凝膠法制備了殼聚糖/聚乙烯醇多孔復(fù)合材料，并利用掃描電子顯微鏡（SEM）、傅立葉變換紅外光譜（FT-IR）和比表面積分析儀等方法對(duì)其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明，所制備的殼聚糖/聚乙烯醇多孔復(fù)合材料具有較大的比表面積和孔徑，表面含有豐富的羥基和胺基官能團(tuán)，具有良好的吸附性能。

關(guān)鍵詞：殼聚糖；聚乙烯醇；多孔復(fù)合材料；印染廢水；吸附特性

1.引言

隨著印染工業(yè)的發(fā)展，印染廢水排放給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染問題。傳統(tǒng)的印染廢水處理方法雖然能夠去除一部分污染物，但存在著效率低、投資大、運(yùn)營(yíng)成本高等問題。因此，尋找一種高效、低成本的印染廢水處理技術(shù)具有重要意義。

殼聚糖是一種天然產(chǎn)物，具有良好的降解性和生物相容性，廣泛應(yīng)用于生物材料和環(huán)境治理領(lǐng)域。聚乙烯醇是一種具有良好水溶性和生物相容性的合成高分子材料。將殼聚糖與聚乙烯醇復(fù)合制備成多孔材料，在印染廢水處理中具有廣泛的應(yīng)用前景。

2.材料與方法

2.1實(shí)驗(yàn)材料

殼聚糖、聚乙烯醇、氯化鈉、乙醇等化學(xué)試劑。

2.2材料制備

將殼聚糖和聚乙烯醇按一定比例加入醇溶液中，攪拌溶解得到混合溶液。然后加入氯化鈉作為孔生成劑，并在玻璃模具中凝膠化。經(jīng)過凍干和退模，得到殼聚糖/聚乙烯醇多孔復(fù)合材料。

2.3材料表征

利用SEM對(duì)制備的多孔復(fù)合材料的形貌進(jìn)行觀察；利用FT-IR對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析；利用比表面積分析儀測(cè)定其比表面積和孔徑分布。

3.結(jié)果與討論

3.1多孔復(fù)合材料的形貌表征結(jié)果顯示，制備的殼聚糖/聚乙烯醇多孔復(fù)合材料形貌規(guī)整，具有較大的比表面積和孔徑分布，表面粗糙度適中。

3.2FT-IR分析結(jié)果表明，復(fù)合材料表面存在多種官能團(tuán)，包括羥基、胺基等，這些官能團(tuán)為吸附廢水中的污染物提供了活性位置。

3.3吸附性能研究發(fā)現(xiàn)，殼聚糖/聚乙烯醇多孔復(fù)合材料對(duì)印染廢水中的染料、重金屬離子等具有良好的吸附能力。吸附動(dòng)力學(xué)和吸附等溫線結(jié)果表明，吸附過程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)和Langmuir等溫吸附模型。

4.結(jié)論

本研究通過溶液凝膠法成功制備了殼聚糖/聚乙烯醇多孔復(fù)合材料，并對(duì)其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明，所制備的多孔復(fù)合材料具有較大的比表面積和孔徑，表面含有豐富的官能團(tuán)，具有良好的吸附性能。因此，該材料在印染廢水處理中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

5.本研究成功制備了殼聚糖/聚乙烯醇多孔復(fù)合材料，并通過SEM觀察、FT-IR分析和比表面積測(cè)定對(duì)其進(jìn)行了表征。結(jié)果顯示，所制備的多孔復(fù)合材料形貌規(guī)整，具有較大的比表面積和孔徑分布，表面粗糙度適中。FT-IR分析表明，復(fù)合材料表面具有多種官能團(tuán)，為吸附廢水中的污染物提供了活性位置。吸附性能研究發(fā)現(xiàn)，殼聚糖/聚乙烯醇多孔復(fù)合材料對(duì)印染廢水中的染料、重金屬離子