靜電紡絲制備海藻酸鈉基復(fù)合納米纖維及其性能研究.pdf

1、海藻酸鈉(SA)是一種天然帶負(fù)電荷的線性聚電解質(zhì)，其分子鏈上含有大量的羥基和羧基。SA中的金屬鈉離子能與其它重金屬離子發(fā)生離子交換，從而能夠與金屬離子發(fā)生絡(luò)合作用，因此具有吸附重金屬離子的能力，可作為吸附重金屬離子的吸附材料。本文研究了SA/PEO/PVA復(fù)合納米纖維膜的靜電紡絲工藝，并與TiO2和CNTs-COOH無機納米粒子復(fù)合，制得SA/PEO/PVA/TiO2和SA/PEO/PVA/CNTs-COOH復(fù)合納米纖維膜，將研究其對廢

2、水中的重金屬離子的吸附特性。論文的研究工作主要包括以下三個部分:
　　(1)采用靜電紡絲技術(shù)制備SA/PEO/PVA復(fù)合納米纖維膜，利用CaCl2溶液進行交聯(lián)改性，提高其抗水性。通過掃描電鏡、紅外光譜等測試手段對比分析了交聯(lián)前后納米纖維膜形貌及性能的變化。實驗發(fā)現(xiàn)，制備SA/PEO/PVA復(fù)合納米纖維膜的最佳工藝條件為:SA的含量為2.0wt％，擠出速率為1.5mL/h，紡絲電壓為16kV，接收距離為20cm，在此條件下制得的SA

3、/PEO/PVA復(fù)合納米纖維直徑為329.68nm。
　　(2)采用超聲處理使納米TiO2和CNTs-COOH顆粒均勻分散于SA/PEO/PVA溶液中，制得不同比例的紡絲溶液，在上述最佳工藝參數(shù)條件下進行靜電紡絲，制得SA/PEO/PVA/TiO2和SA/PEO/PVA/CNTs-COOH復(fù)合納米纖維膜，其直徑均低于SA/PEO/PVA納米纖維膜。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、紅外光譜(FTIR)、熱重分析(TG)、X射線衍射(X

4、RD)等方法對靜電紡納米纖維膜的結(jié)構(gòu)和性能進行了表征。
　　(3)將SA/PEO/PVA、SA/PEO/PVA/TiO2和SA/PEO/PVA/CNTs-COOH復(fù)合納米纖維膜用于Cu2+、Pb2+和 Cr6+的吸附研究，分析了溶液中離子的初始濃度，溶液pH值、接觸時間和溶液溫度等吸附條件對吸附容量的影響;通過等溫吸附模型和動力學(xué)方程對Cu2+、Pb2+和Cr6+的吸附行為進行分析，發(fā)現(xiàn)Freundlich吸附模型能夠更好的評價復(fù)