DMDAAC改性纖維素濾紙的制備及其性能研究.pdf

1、染料廣泛應(yīng)用于材料的染色。由于生產(chǎn)過程著色材料的洗滌和染料的不完全著色等原因，約有10％到15%的染料被排放至自然水體中，而且大多數(shù)有機染料具有毒性、不可生物降解性、致畸致癌性和致突變性，對人類健康和水體生物產(chǎn)生了嚴重威脅，極大地影響了生態(tài)平衡。因此，開發(fā)高效的染料吸附材料成為研究熱點。纖維素是自然界中儲藏量最豐富的一種具有生物可降解性、高強度和高熱穩(wěn)定性的低成本天然高分子化合物。對纖維素進行改性，研發(fā)具備優(yōu)良吸附染料性能的新型纖維素材

2、料具有重要的應(yīng)用價值。
　　論文采用原子轉(zhuǎn)移自由基（ATRP）法，以二甲基二烯丙基氯化銨（DMDAAC）為單體改性纖維素濾紙，通過控制單體與引發(fā)劑的比例，制備了不同接枝率的改性纖維素濾紙（Paper-PDMDAAC）。隨著單體DMDAAC投量的增加，Paper-PDMDAAC的接枝率線性增大。通過ATR-FTIR和XPS對濾紙改性前后的表面組成和結(jié)構(gòu)進行了分析，單體DMDAAC以共價鍵形式與濾紙表面纖維素成功接枝。采用掃描電鏡分析

3、表面形貌，改性前后濾紙形貌幾無變化，保持了濾紙的原有結(jié)構(gòu)形貌。靜態(tài)水接觸角測試表明，Paper-PDMDAAC有著優(yōu)良的親水性。
　　論文研究了Paper-PDMDAAC對陰離子型染料甲基橙的吸附。隨著接枝率的增大，甲基橙的平衡吸附量逐級增加。隨著甲基橙溶液pH值的減小，吸附能力增強。在低濃度的甲基橙溶液中，Paper-PDMDAAC對甲基橙的吸附快速達到吸附平衡，且脫色率很高。隨著甲基橙溶液中NaCl濃度的升高，Paper-PD

4、MDAAC對甲基橙的平衡吸附量明顯下降，吸附平衡量對溶液中離子濃度十分敏感。當甲基橙溶液初始濃度為100 mg/L，體積為50 mL，pH為4.6，吸附溫度為25℃時，質(zhì)量為75 mg、接枝率12.5%的Paper-PDMDAAC對甲基橙的脫色率達90%以上。Paper-PDMDAAC對甲基橙的吸附符合Langmuir等溫吸附模型及偽二級動力學(xué)模型，而且為單分子層吸附，接枝率12.5%的Paper-PDMDAAC對甲基橙的理論最大吸附量

5、為243.9 mg/g。經(jīng)過6次再生測試后，Paper-PDMDAAC對甲基橙仍有良好的吸附效果，表明其具有良好的重復(fù)使用性和穩(wěn)定性。
　　論文研究了Paper-PDMDAAC對陰離子型染料甲基橙和陽離子型染料羅丹明B的選擇性吸附能力。Paper-PDMDAAC可以快速高效吸附去除甲基橙；而Paper-PDMDAAC吸附羅丹明B的效果差。甲基橙和羅丹明B的混合溶液吸附分離研究表明，隨著接枝率的增加，選擇性吸附分離效果愈加明顯；當P

6、aper-PDMDAAC的接枝達到12.5%時，吸附分離達到了一種平衡的狀態(tài)；對甲基橙的脫色率高達99.07%，而對羅丹明B脫色率低至3.33%；Paper-PDMDAAC對甲基橙和羅丹明B混合溶液表現(xiàn)出了優(yōu)良的選擇性吸附分離。經(jīng)過6次再生使用后，Paper-PDMDAAC對甲基橙的脫色率仍高于95%，而對羅丹明B的脫色率仍低于6%，同時抗張強度仍高于28 kN/m2，Paper-PDMDAAC有著良好的重復(fù)使用性和穩(wěn)定性。進一步對Pa