負載鈀及胸腺嘧啶接枝的靜電紡復合納米纖維材料的制備及其環(huán)境修復應用.pdf

1、靜電紡絲技術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)境修復應用中展現(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/有機復合納米材料對水溶液中六價鉻離子的脫除反應的催化能力及其重復利用率。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)為納米反應器，將其浸泡于鈀鹽溶液中形成PEI與氯鈀酸根的絡合物，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，具有良好的孔隙結構，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、，同時通過重復實驗檢測了該材料的重復利用性。實驗結果顯示含鈀納米纖維膜具有很強的催化能力，12min內六價鉻的轉化率便可接近100％，而且這種材料也表現(xiàn)出很好的重復利用性，連續(xù)三次的催化實驗轉化率都非常接近，達到了非常高的水平。
　　 二、將胸腺嘧啶(Thymine)通過酸氨縮合反應接枝于聚乙烯亞胺(PEI)，得到的產物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纖維膜進行表征。１HNMR圖譜顯示Thymine已和PEI上的氨基反應，從而成功接枝于PEI鏈，F(xiàn)TIR數(shù)據(jù)也證實了這樣的結果。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構。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，這將有助于我們進行后續(xù)的特異性吸附實驗。