超疏水性棉纖維的制備及其吸附性能研究.pdf

1、本文以天然棉纖維作為基底物質(zhì)，分別通過正硅酸乙酯在共溶體系中的溶膠-凝膠法，十八烷基三氯硅烷與基底表面羥基的接枝反應(yīng)兩個步驟對其進(jìn)行表面疏水性改性，并在不同預(yù)處理條件下進(jìn)行了分析討論。實驗采用單因素法，在十八烷基三氯硅烷接枝反應(yīng)過程中，考察了試劑用量、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度等反應(yīng)條件對疏水性能的影響，并對產(chǎn)物的SEM、TG、FT-IR、XRD、XPS、DSC和接觸角進(jìn)行了測定分析，確定了超疏水棉纖維的最佳制備條件為OTS用量為1mL，反應(yīng)時

2、間為3h，反應(yīng)溫度為60℃，加入水的量為0.3mL，該條件下棉纖維的接觸角可達(dá)到159.1°，具有良好的超疏水效果。
　　本文采用自制超疏水棉纖維對硝基苯和苯酚進(jìn)行了吸附，在不同吸附劑用量、不同初始濃度、不同pH值下分別得到不同被吸附物去除率變化曲線，并且在不同溫度下繪得吸附平衡曲線，并對Langmuir模型、Freundlich模型、Redlich-Peterson模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析以及熱力學(xué)和動力學(xué)分析。實驗結(jié)果表明，F(xiàn)reun

3、dlich吸附模型和擬二級動力學(xué)模型更適合于描述超疏水棉纖維對硝基苯的吸附過程，在硝基苯初始濃度為1.0mg/L，溫度為30℃，pH=7時，15分鐘以后吸附可以達(dá)到平衡，且平衡時最大吸附量為0.77mg/g。對于苯酚的吸附來說，Redlich-Peterson吸附模型和擬二級動力學(xué)模型更形象地描繪了苯酚的吸附過程，與硝基苯的吸附相同，升高溫度、提高吸附劑用量都有利于提高苯酚去除率。在苯酚初始濃度為1.0mg/L，溫度為30℃，pH=7時

4、，20分鐘以后吸附可以達(dá)到平衡，且平衡時最大吸附量為0.66mg/g。
　　超疏水棉纖維由于其聚合度高、分子量大，導(dǎo)致部分應(yīng)用受到限制，鑒于此，本論文以微晶纖維素為原料制備了一種分子量較小的超疏水微晶纖維素，并將其與聚乳酸共混制備疏水性聚乳酸共混材料。實驗中考察了試劑用量、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度對產(chǎn)物疏水性能的影響。實驗結(jié)果表明，當(dāng)十八烷基三氯硅烷用量為0.5mL，反應(yīng)時間為3h，反應(yīng)溫度為45℃，加水量為0.3mL時，得到疏水性能最