離子交換納米纖維的制備及對(duì)Cu(Ⅱ)離子吸附性能研究.pdf

1、本文在靜電紡聚丙烯腈納米纖維時(shí)加入十二烷基苯磺酸摻雜的聚苯胺來降低纖維直徑,這樣制備的納米纖維將具有更大的比表面積和孔隙率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著十二烷基苯磺酸摻雜濃度的增加,聚丙烯腈溶液的電導(dǎo)率增大,纖維的平均直徑逐漸降低,纖維的直徑分布變窄。當(dāng)十二烷基苯磺酸的濃度增加到1.1mol/L,以后,溶液電導(dǎo)率趨于平衡,因此取十二烷基苯磺酸最大的摻雜濃度為1.1mol/L。此時(shí)所制備的聚丙烯腈納米纖維平均直徑最小,為116nm。
　　

2、將十二烷基苯磺酸的摻雜濃度為1.1mol/L,時(shí)所制備的聚丙烯腈納米纖維進(jìn)行堿性水解制備弱酸性離子交換納米纖維。隨著改性時(shí)間的增加,纖維表面引入的對(duì)Cu(Ⅱ)離子有吸附作用的-COOH基團(tuán)和-CONH2基團(tuán)增多,但也導(dǎo)致了纖維之間的交聯(lián)效應(yīng)的增加,使得離子交換納米纖維膜的拉伸強(qiáng)度增加,斷裂伸長(zhǎng)率減小。測(cè)試對(duì)Cu(Ⅱ)離子的吸附性能發(fā)現(xiàn),吸附量隨著pH值的增加而增加,隨著溫度的增加而增加,而且對(duì)Cu(Ⅱ)離子的吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)過

3、程,吸附等溫線符合Langmuir等溫吸附模型,通過Langmuir等溫吸附模型得出對(duì)Cu(Ⅱ)離子的最大吸附量95.15mg/g。經(jīng)過5次解析重復(fù)使用后,其吸附量仍然達(dá)到了第一次吸附量的50％以上。通過與相同條件下堿性水解改性制備的離子交換微米纖維比較,發(fā)現(xiàn)離子交換納米纖維的吸附量均比離子交換微米纖維高,特別是在改性時(shí)間為30min的時(shí)候,吸附量提高了143％。
　　 為了研究不同的改性方法制備的離子交換納米纖維對(duì)Cu(Ⅱ)離

4、子吸附性能。本文又將十二烷基苯磺酸的摻雜濃度為1.1mol/L,時(shí)所制備的聚丙烯腈納米纖維進(jìn)行乙醇胺胺解改性制備螯合納米纖維。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在改性時(shí)間為1-3h范圍內(nèi),改性后的螯合納米纖維形貌較好。隨著改性時(shí)間的增加,納米纖維之間的交聯(lián)效應(yīng)也相應(yīng)的增加了,因此導(dǎo)致其拉伸強(qiáng)度增加,斷裂伸長(zhǎng)率減小。螯合納米纖維對(duì)Cu(Ⅱ)離子的吸附結(jié)果表明,吸附量隨著pH值的增加而增加,隨著溫度的升高而升高,其對(duì)Cu(Ⅱ)離子的吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)過