DOI:10.1016/j.ijbiomac.2020.09.158
由于有色废水污染严重,目前环境卫生的主要关注点之一就是如何对其进行净化处理。以壳聚糖交联SBA-15静电纺丝膜作为一种新型染料去除剂,研究了该环保型静电纺丝膜的合成和全面表征。与大多数微结构吸附剂不同,CTS-SBA-15纳米纤维具有密度、孔隙率、高的表面体积比、小的层状结构等特殊性能,此外,它还具有很高的吸附能力,可以去除大分子污染物和微生物。本工作合成了吸附剂并对其进行了功能化处理,然后通过静电纺丝装置制备了纳米纤维片材。在这项研究中,利用FT-IR、XRD、FE-SEM、TEM和拉伸测试对纳米纤维的官能团、表面形态和孔径分布进行了表征。考察了不同分析参数对吸附过程的影响,确定了吸附过程的最佳条件。获得的最佳吸附条件如下:吸附剂类型:CTS-SBA-15-NH2,pH:2,吸附剂剂量:0.05g,初始浓度:60和40mg/L,接触时间:40分钟,其遵循了Langmuir和Freundlich等温线。因此,CTS-SBA-15可以充当廉价且有效的吸附剂,用于去除废水中的染料。
图1.D.Y.12的化学结构
图2.D.B.ANBN的化学结构
图3.酸性蓝的化学结构
图4.静电纺丝装置示意图
图5.SBA-15、SBA-15-NH2、SBA-15-SH、SBA-15-SO3H和SBA-15-COOH的FT-IR光谱
图6.FE-SEM图像:(a,b,c):SBA-15,(d):CTS-SBA-15
图7.TEM宏观图(a):SBA-15,(b):CTS,(c,d):CTS-SBA-15-NH2
图8.壳聚糖、SBA-15、CTS-SBA-15、CTS-SBA-15-SO3H和CTS-SBA-15-NH2的XRD图谱
图9.应力-应变曲线图
图10.吸附剂类型对D.Y.12、D.B.ANBN和酸性蓝吸附的影响
图11.pH对D.Y.12、D.B.ANBN和酸性蓝吸附的影响
图12.吸附剂用量对D.Y.12、D.B.ANBN和酸性蓝吸附的影响
图13.初始浓度对D.Y.12、D.B.ANBN和酸性蓝吸附的影响
图14.接触时间对D.Y.12、D.B.ANBN和酸性蓝吸附的影响
图15.SBA-15-NH2吸附D.Y.12的Freundlich等温线
图16.CTS-SBA-15-NH2吸附D.B.ANBN的Freundlich等温线
图17.CTS-SBA-15-NH2吸附酸性蓝的Freundlich等温线
图18.SBA-15-NH2吸附D.Y.12的Langmuir等温线
图19.CTS-SBA-15-NH2吸附D.B.ANBN的Langmuir等温线
图20.CTS-SBA-15-NH2吸附酸性蓝的Langmuir等温线
图21.pH对D.B.ANBN吸附到两种不同吸附剂上的影响:CTS-SBA-15-NH2和壳聚糖(0.03g吸附剂,初始浓度:20mg/l,接触时间为30分钟)
图22.吸附剂用量对D.B.ANBN吸附到两种不同吸附剂上的影响:CTS-SBA-15-NH2和壳聚糖(pH:酸性,初始浓度:20mg/l,接触时间为30分钟)
图23.初始浓度对D.B.ANBN吸附到两种不同吸附剂上的影响:CTS-SBA-15-NH2和壳聚糖(0.05g吸附剂,pH:酸性,接触时间为30分钟)
图24.评估接触时间对D.B.ANBN吸附到两种不同吸附剂上的影响:CTS-SBA-15-NH2和壳聚糖(0.05g吸附剂,pH:酸性,初始浓度:20mg/l)