離子交換納米纖維的制備及對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。實驗結(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。隨著改性時間的增加,纖維表面引入的對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,斷裂伸長率減小。測試對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Cu(Ⅱ)離子的吸附動力學(xué)符合準(zhǔn)二級動力學(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,特別是在改性時間為30min的時候,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。通過實驗發(fā)現(xiàn),在改性時間為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,斷裂伸長率減小。螯合納米纖維對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Cu(Ⅱ)離子的吸附動力學(xué)符合準(zhǔn)二級動力學(xué)過