多氨基改性棉纤维吸附材料的制备与表征.docVIP

多氨基改性棉纤维吸附材料的制备与表征 　　摘要：本文以棉纤维为基体，将HBP-NH2接枝到棉纤维上制备了一种多氨基改性棉纤维吸附材料（CF-NH2）。以CF-NH2的氨基含量为指标，探索了不同反应条件对吸附材料中氨基含量的影响，并对吸附材料进行了表征与检测。实验结果表明，所制备的吸附材料对Cu2+、Cr6+重金属离子具有良好的吸附效果。 　　关键词：棉纤维；吸附材料；改性；重金属吸附 　　中图分类号：TS102.6 文献标志码：A 　　Preparation and Characterization of Ammoniated Cotton Fiber Absorbent 　　Abstract： The study grafted amino hyperbranched polymer onto cotton fiber and prepared an ammoniated cotton fiber absorbent （CF-NH2）. The influence of different conditions on the treatment was studied by the amino content of CF-NH2. The structure and performance of the absorbent were analyzed . The results indicated that the absorbent has a good effect on the treatment of water containing Cu2+ and Cr6+. 　　Key words： cotton fiber； absorbent； modification； heavy metal adsorption 　　一系列研究表明，通过将一些能与重金属结合的官能团引入到纤维素基体中，可以使纤维素具有很好的重金属吸附能力。纤维素是自然界中最丰富的生物质，棉纤维作为一种具有代表性的纤维素材料，本身含有大量的羟基，通过引入含有丰富氨基的超支化聚合物对其进行改性用于重金属的吸附，具有广阔的应用前景。 　　本文以棉纤维为基体，借助戊二醛的交联作用，将含有丰富氨基的超支化聚合物接枝到棉纤维上，制备了一种改性棉纤维基吸附材料，并进行了水体中Cu2+、Cr6+的吸附实验。本文以改性棉纤维吸附材料的氨基含量为指标，通过优化实验方案，为重金属吸附提供了一种新型的吸附方法。 　　1实验部分 　　1.1试剂与仪器 　　试剂：氢氧化钠、高碘酸钠、丙烯酸甲酯、四乙烯五胺、甲醇、水杨醛、吡啶、甲醇钠、酚酞，戊二醛（25%水溶液，国药集团化学试剂有限公司，分析纯）。 　　仪器：PHS-3C型精密酸度计（上海雷磁精密仪器厂）；THZ-82水浴恒温振荡器（金坛市荣华仪器制造有限公司）；BS124S型电子天平（赛多利斯科学仪器有限公司）；101AB-1电热恒温鼓风干燥箱（上海华联环境试验设备公司）；S-4800场发射扫描电镜（日本日立公司）；NicoletiS10红外光谱仪（美国尼高力公司）；VistaMPX电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-OES）（美国瓦里安公司）。 　　1.2多氨基改性棉纤维吸附材料的制备 　　1.2.1棉纤维的预处理 　　取一定量棉纤维，放入2%的NaOH溶液中，煮练90min，洗净，烘干；然后取一定量的煮练棉，放入18%的NaOH溶液中，浴比1∶30，温度18℃，反应120min，洗净，烘干，制成碱化棉；再取一定量的碱化棉，放入2%的NaIO4溶液中，浴比1∶30，温度70℃，避光反应120min，洗净，室温晾干，制成氧化棉（OCF）。 　　1.2.2多氨基超支化聚合物（HBP-NH2）的制备 　　多氨基超支化聚合物的制备过程见参考文献[4]，其结构如图1所示；取适量HBP-NH2溶于一定的蒸馏水中，配制成10%的水溶液，备用。 　　1.2.3多氨基改性棉纤维（CF-NH2）吸附材料的制备 　　在250mL三口烧瓶中加入30mL蒸馏水和1g氧化棉纤维，机械搅拌均匀，升温至一定温度；另取一定量的戊二醛与20mL蒸馏水混溶，将其滴入棉纤维所在的溶液中，滴加后保温反应0.5h；再滴加一定量的浓度为10%的多氨基超支化聚合物水溶液，滴加后在一定温度下继续反应一段时间，得到黄褐色的多氨基改性棉纤维，过滤、洗涤、烘干。其反应示意图如图2所示。 　　1.3表征与性能测试 　　1.3.1氨基含量测定 　　氨基含量的测定选用水杨醛法。用移液管量取10mL水杨醛的吡啶标准溶液（0.5mol/L）于250mL碘量瓶中，加入含伯胺不超过3mEq/L当量的试样，室温下充分反应4h后用尼龙布过滤，在