殼聚糖-二氧化硅復合氣凝膠的制備、改性及其性能研究.pdf

1、本實驗以殼聚糖和原硅酸四乙酯為反應前驅(qū)體，通過溶膠凝膠法和冷凍干燥技術(shù)制備殼聚糖-二氧化硅復合氣凝膠。之后，采用六甲基二硅氮烷(HMDS)對其進行疏水改性。本文系統(tǒng)研究了殼聚糖-二氧化硅復合氣凝膠改性前后的微觀形貌、孔隙特性及其在吸油領域的應用。
　　首先，采用溶膠凝膠法和冷凍干燥技術(shù)制備殼聚糖-二氧化硅復合氣凝膠。通過傅利葉紅外光譜(FTIR)分析其化學結(jié)構(gòu)，X射線衍射(XRD)進行物相和結(jié)晶度分析，掃描電子顯微鏡(SEM)研究

2、其表面形貌，并探討不同的殼聚糖含量對其本體密度及孔隙率的影響。結(jié)果表明殼聚糖-二氧化硅復合氣凝膠制備成功，且具有均勻的納米多孔結(jié)構(gòu)；隨著殼聚糖質(zhì)量分數(shù)的增加，其本體密度和孔隙率分別呈現(xiàn)下降和上升的趨勢，當殼聚糖含量達到20 wt％時本體密度接近最小值(0.06 g/cm3)且孔隙率達到最高(97%)。此外，初步探究了氣凝膠對重金屬離子的吸附性能，結(jié)果表明隨著殼聚糖含量的增加，復合氣凝膠對銅離子的吸附率隨之增加，當殼聚糖含量為40 wt%

3、時對銅離子的吸附量約為6 mg/g。
　　之后，采用兩步改性法制備疏水性殼聚糖-二氧化硅復合氣凝膠。對樣品進行表面形貌、抗壓性能、熱穩(wěn)定性以及氮氣吸附分析，并對比不同殼聚糖含量氣凝膠的吸油性能。結(jié)果表明，改性之后復合氣凝膠的微觀結(jié)構(gòu)更加疏松多孔，當殼聚糖含量為20 wt%時氣凝膠的孔體積高達1.43 cm3/g，且1 m2的氣凝膠能夠承載1.38×104 N的壓力；隨著殼聚糖的加入，氣凝膠的熱穩(wěn)定性先增加后降低，在殼聚糖含量為20