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文檔簡介
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徑比,同時具有極高的孔隙率等特點,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)合納米材料對水溶液中六價鉻離子的脫除反應(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等測試手段對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都證實了納米鈀已成功上載于纖維中。通過催化甲酸還原六價鉻的實驗,我們評估了含鈀納米纖維膜的催化能力
4、,同時通過重復(fù)實驗檢測了該材料的重復(fù)利用性。實驗結(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)三次的催化實驗轉(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)的特異性吸附實驗。
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