论文部分内容阅读
随着水性油墨在印刷包装行业的普及,造成大量有毒有害的有机染料被排放到水中,给环境和人类健康造成严重的危害。由于其化学成分复杂,如何有效去除废水中的有毒染料是亟待解决的难题。吸附被认为是一种最有效且可持续发展的染料处理方法。纤维素(CE)气凝胶由于其独特的结构和特性已应用于有机染料吸附领域,但因吸附量小等缺点使其应用范围受到限制。因此,为解决上述问题,本文将聚乙烯醇(PVA)和氧化石墨烯(GO)分别引入纯CE气凝胶基体中,来提高CE气凝胶的综合性能,分析有机材料PVA、无机材料GO对基体性能的影响。具体内容如下:通过溶液混合-再生-冷冻-干燥工艺制备出CE/PVA复合气凝胶,以纯CE气凝胶作为对比试样,XRD结果表明CE溶液和PVA溶液混合后分散均匀,FTIR结果表明CE分子和PVA分子间存在强的相互作用,SEM结果表明,CE和PVA分子可以形成多孔网络结构,吸附测试结果表明,复合材料对阳离子染料亚甲基蓝(MB)的吸附性能相比纯CE有所提高。由于PVA材料对CE性能的提高具有一定的局限性,所以选择吸附性能较好的碳系材料GO作为填料进行填充,实验方法同上。研究结果显示,GO的引入使得混合气凝胶的微观形态发生明显改变,并且GO与CE分子间存在强的氢键作用。同时,与CE气凝胶相比,CE/GO复合气凝胶对MB的吸附性能有所提高。为充分研究其吸附性能,以GO含量为0.5wt%的CE/GO复合气凝胶为研究对象,分别研究染料初始浓度(C0),吸附剂用量,搅拌速度,溶液初始pH值等是如何影响材料的吸附性能。结果表明,CE/GO复合气凝胶在静态条件下对MB的吸附率为88%,比纯CE提高340%,在机械振荡条件下则提高到99%。另外,CE/GO复合气凝胶对MB染料的吸附性具有很好的重复利用性,且其热稳定性也得到提高。本次研究对研究绿色环保吸附剂的开发打下了良好的基础,并改进了污水中有机染料去除的方法。