壳聚糖基杂化气凝胶对活性染料的吸附性能
2021-03-06何雪梅冒海燕
纺织学报 2021年2期
关键词:壳聚糖
何雪梅, 冒海燕, 蔡 露
(盐城工学院 纺织服装学院, 江苏 盐城 224051)
活性染料是纺织纤维染色常用的染料,用量大,但整体利用率不高,造成所排放的废水不仅色度深,且含有大量的有毒芳香族化合物,不易降解,对水体环境和人类健康造成危害[1]。而将含活性染料的废水进行有效清除,实现对水的生态净化修复,不产生二次污染则是解决水资源污染的有效途径[1-3]。
壳聚糖(CS)作为自然界唯一带正电荷的天然多糖高分子,来源广泛,具有良好的生物相容性,可安全降解性,其分子结构中丰富的氨基、羟基能与金属离子螯合、配位,并对有机污染物有很强的吸附能力[4-5],被广泛用于环境净化、水处理领域。气凝胶是用气体代替凝胶中的液体,本质上不改变凝胶本身的网络结构或体积的特殊凝胶,具有多孔结构,比表面积大,吸附性能优异等特点,在水处理领域具有潜在的应用前景[6-7]。
纯壳聚糖气凝胶材料不耐酸,且形成的气凝胶支架结构非常脆弱,机械强度和耐压缩性能、耐久性也不佳。为解决这些问题,通常在壳聚糖基体中加入具有良好物理稳定性和宏观柔性的填料,如碳纳米管和石墨烯纳米片[5,8]、纳米二氧化硅[9]、二氧化钛[9-11]等来提高力学性能,但这些方法需要高温炭化,制备流程复杂,成本高。或者通过戊二醛、乙二醛、甲醛等有机醛以及多元有机酸、丙烯酸类的交联剂来提高强度[11-12],但有机醛类等交联剂因毒性问题对环境存在一定的影响。
近年来有研究者利用生物源多糖的氧化产物的衍生物或制备纤维素微晶、纳米纤维素等作为交联剂、掺杂剂,来制备壳聚糖气凝胶并用于吸附染料[12-14]。……
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