負(fù)載鈀及胸腺嘧啶接枝的靜電紡復(fù)合納米纖維材料的制備及其環(huán)境修復(fù)應(yīng)用.pdf

1、靜電紡絲技術(shù)是一種快速制備連續(xù)納米材料的材料成型方法，它制備的納米纖維材料因具有極大的比表面積和長(zhǎng)徑比，同時(shí)具有極高的孔隙率等特點(diǎn)，使其在環(huán)境修復(fù)應(yīng)用中展現(xiàn)出非常大的潛力。
　　 本文作者以水穩(wěn)定性良好的靜電紡聚乙烯醇(PVA)/聚乙烯亞胺(PEI)納米纖維膜為模板，通過原位還原的方法將金屬納米鈀顆粒固定在納米纖維中，并系統(tǒng)的研究了這種無機(jī)/有機(jī)復(fù)合納米材料對(duì)水溶液中六價(jià)鉻離子的脫除反應(yīng)的催化能力及其重復(fù)利用率。另一方面，我們還

2、將胸腺嘧啶(Thymine)接枝于聚乙烯亞胺(PEI)，然后與聚乙烯醇(PVA)混紡制備得到Thymine接枝的納米纖維膜，然后將這種功能化的纖維膜應(yīng)用于水溶液中汞離子的選擇性脫除。本文我們將主要介紹以下兩個(gè)方面的工作:
　　 一、以靜電紡聚乙烯醇(PVA)/聚乙烯亞胺(PEI)為納米反應(yīng)器，將其浸泡于鈀鹽溶液中形成PEI與氯鈀酸根的絡(luò)合物，然后用過量的硼氫化鈉溶液，通過原位還原的方法將納米鈀顆粒直接固定在PVA/PEI納米纖維

3、膜上制備含鈀納米復(fù)合材料。借助于SEM、TEM、EDS、FTIR和TGA等測(cè)試手段對(duì)所制備的含鈀納米纖維膜進(jìn)行表征。SEM數(shù)據(jù)顯示PVA/PEI纖維形貌光滑均一，具有良好的孔隙結(jié)構(gòu)，上載鈀之后纖維直徑略有增加，為791±90nm。TEM數(shù)據(jù)顯示鈀納米顆粒呈圓球形均勻分布在纖維表面和纖維內(nèi)部，且其平均直徑為2.6±0.6nm。EDS和FTIR都證實(shí)了納米鈀已成功上載于纖維中。通過催化甲酸還原六價(jià)鉻的實(shí)驗(yàn)，我們?cè)u(píng)估了含鈀納米纖維膜的催化能力

4、，同時(shí)通過重復(fù)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了該材料的重復(fù)利用性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示含鈀納米纖維膜具有很強(qiáng)的催化能力，12min內(nèi)六價(jià)鉻的轉(zhuǎn)化率便可接近100％，而且這種材料也表現(xiàn)出很好的重復(fù)利用性，連續(xù)三次的催化實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化率都非常接近，達(dá)到了非常高的水平。
　　 二、將胸腺嘧啶(Thymine)通過酸氨縮合反應(yīng)接枝于聚乙烯亞胺(PEI)，得到的產(chǎn)物PEI-T和PVA溶液混合，通過靜電紡絲的方法制備得到PVA/PEI-T納米纖維膜。采用多種表征手段，如SEM

5、，１HNMR，F(xiàn)TIR對(duì)制得的接枝有胸腺嘧啶的PEI及PVA/PEI-T纖維膜進(jìn)行表征。１HNMR圖譜顯示Thymine已和PEI上的氨基反應(yīng)，從而成功接枝于PEI鏈，F(xiàn)TIR數(shù)據(jù)也證實(shí)了這樣的結(jié)果。靜電紡PVA/PEI-T納米纖維膜的SEM數(shù)據(jù)顯示，相比接枝前雖然纖維平均直徑有所增大，但其仍保持了非常良好的纖維結(jié)構(gòu)。FTIR譜圖顯示靜電紡PVA/PEI-T納米纖維中仍有可觀數(shù)量的Thymine，這將有助于我們進(jìn)行后續(xù)的特異性吸附實(shí)驗(yàn)。