张 青， 宋冰清， 孟令易， 严 梅， 谢慧芳， 孔金明

(南京理工大学 环境与生物工程学院, 江苏 南京 210094)

CMC@PANI复合材料的仿生制备及其对水中染料的高效吸附

ZHANG Qing

张 青， 宋冰清， 孟令易， 严 梅， 谢慧芳*， 孔金明

(南京理工大学 环境与生物工程学院, 江苏 南京 210094)

以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为原料，以氯化血红素(Hemin)为催化剂，利用仿生体系聚合苯胺，制备得到纤维素基聚苯胺(CMC@PANI)复合材料。考察了不同制备条件对CMC@PANI产品得率及甲基橙(MO)吸附去除率的影响，表征了吸附材料形貌等结构特征，并分析了复合材料对水中染料的吸附性能。结果表明：CMC@PANI的优化制备条件为25 ℃时，在200 mL pH值为4的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液中，CMC-Na质量浓度2.5 g/L，苯胺与CMC-Na质量比值为1.8，Hemin用量为0.10 g/L，H2O2用量0.072 mol/L，HCl用量0.9 mol/L。此条件下，每克苯胺原料可得到约0.7 g CMC@PANI复合材料。扫描电镜、比表面积、红外光谱分析结果表明，该制备方法实现了CMC-Na和PANI的相互负载，产品粒径为0.5～10 μm，表面粗糙，BET比表面积为19.96 m2/g。最优工艺条件下制备的CMC@PANI对20 mg/L的阴离子染料MO在30 min时达到吸附平衡，去除率可达98%以上，最大吸附容量达到294.12 mg/g；对20 mg/L的阳离子染料罗丹明(RhB)在180 min时去除率可达89.8%，明显优于PANI的吸附效果(68.0%)。可见，采用Hemin催化的绿色仿生工艺制备的CMC@PANI复合材料是一种比较理想的新型吸附材料。

羧甲基纤维素钠；氯化血红素；聚苯胺；CMC@PANI复合材料；吸附

纤维素是世界上最为丰富的天然生物高分子物质，具有独特的结构和性质[1]，生物降解性及生物相容性好[2]，具有广泛的潜在用途。羧甲基纤维素(CMC)是一类具有代表性的纤维素衍生物，含有大量的羟基(—OH)和羧甲基(—CH2—COO-)，可为吸附提供充足的吸附位点[3]。……