Y型沸石/纤维素复合材料的制备及抗菌性能研究
2021-09-22徐孝文
苏州科技大学学报(自然科学版) 2021年3期
陈 晨,王 荣,徐孝文
(苏州科技大学 化学与生命科学学院,江苏 苏州215009)
由于水资源管理不善,水体细菌污染日益严重,在发展中国家,每年有超过30%的人口无法获得干净卫生的饮用水,饮用水安全问题亟待解决[1-2]。目前,已有文献报道利用离子交换、反渗透、纳滤等技术[3]来净化水资源,但这些技术存在成本高、微生物处理效率低等问题。
低硅铝比沸石具有更强的离子交换性能,交换后具有一定的缓释性且稳定性较高,常被选为抗菌金属离子载体[4],将沸石中Na+交换成Ag+、Cu2+、Zn2+等抗菌离子是合成无机抗菌材料的常用策略[5]。但粉末状的沸石直接用于水净化中还需要考虑固液分离,增大了处理难度[6]。研究者研发出沸石-纤维素复合材料,如沸石-醋酸纤维素混合基质膜用于CO2/N2分离和CO2捕获[7]、沸石-纤维素膜对重金属离子的吸附[8]等,由于微杂质去除效率较高,复合膜技术在水处理领域得到了越来越多的应用[9-16]。纤维素是地球上最丰富的生物聚合物,具有成本效益高、可再生性、可生物降解等优点,研究表明,选择天然纤维素材料(如滤纸、棉、布等)作为模板在纤维表面组装不同的客体材料,可以制备多种功能纳米材料[17]。传统的沸石纤维素复合材料,一般通过物理吸附或浸渍的方式将沸石与纤维素进行复合,沸石与基体纤维素之间仅涉及较弱的相互作用,稳定性较差,不利于循环使用[6,18]。
笔者采用沸石在纤维素上原位合成的方法,使沸石在纤维素上具有较强的附着力、较高的负载能力和较小的浸出量,并且提高了复合物的化学稳定性和热稳定性,拓宽了应用领域。……
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