Int. J. Biol. Macromol.：功能化大分子殼聚糖-SBA-15納米纖維從廢水中去除染料的生物學方法

DOI:10.1016/j.ijbiomac.2020.09.158

由于有色廢水污染嚴重，目前環境衛生的主要關注點之一就是如何對其進行凈化處理。以殼聚糖交聯SBA-15靜電紡絲膜作為一種新型染料去除劑，研究了該環保型靜電紡絲膜的合成和全面表征。與大多數微結構吸附劑不同，CTS-SBA-15納米纖維具有密度、孔隙率、高的表面體積比、小的層狀結構等特殊性能，此外，它還具有很高的吸附能力，可以去除大分子污染物和微生物。本工作合成了吸附劑并對其進行了功能化處理，然后通過靜電紡絲裝置制備了納米纖維片材。在這項研究中，利用FT-IR、XRD、FE-SEM、TEM和拉伸測試對納米纖維的官能團、表面形態和孔徑分布進行了表征。考察了不同分析參數對吸附過程的影響，確定了吸附過程的最佳條件。獲得的最佳吸附條件如下：吸附劑類型：CTS-SBA-15-NH2，pH：2，吸附劑劑量：0.05g，初始濃度：60和40mg/L，接觸時間：40分鐘，其遵循了Langmuir和Freundlich等溫線。因此，CTS-SBA-15可以充當廉價且有效的吸附劑，用于去除廢水中的染料。

圖1.D.Y.12的化學結構

圖2.D.B.ANBN的化學結構

圖3.酸性藍的化學結構

圖4.靜電紡絲裝置示意圖

圖5.SBA-15、SBA-15-NH2、SBA-15-SH、SBA-15-SO3H和SBA-15-COOH的FT-IR光譜

圖6.FE-SEM圖像：（a，b，c）：SBA-15，（d）：CTS-SBA-15

圖7.TEM宏觀圖（a）：SBA-15，（b）：CTS，（c，d）：CTS-SBA-15-NH2

圖8.殼聚糖、SBA-15、CTS-SBA-15、CTS-SBA-15-SO3H和CTS-SBA-15-NH2的XRD圖譜

圖9.應力-應變曲線圖

圖10.吸附劑類型對D.Y.12、D.B.ANBN和酸性藍吸附的影響

圖11.pH對D.Y.12、D.B.ANBN和酸性藍吸附的影響

圖12.吸附劑用量對D.Y.12、D.B.ANBN和酸性藍吸附的影響

圖13.初始濃度對D.Y.12、D.B.ANBN和酸性藍吸附的影響

圖14.接觸時間對D.Y.12、D.B.ANBN和酸性藍吸附的影響

圖15.SBA-15-NH2吸附D.Y.12的Freundlich等溫線

圖16.CTS-SBA-15-NH2吸附D.B.ANBN的Freundlich等溫線

圖17.CTS-SBA-15-NH2吸附酸性藍的Freundlich等溫線

圖18.SBA-15-NH2吸附D.Y.12的Langmuir等溫線

圖19.CTS-SBA-15-NH2吸附D.B.ANBN的Langmuir等溫線

圖20.CTS-SBA-15-NH2吸附酸性藍的Langmuir等溫線

圖21.pH對D.B.ANBN吸附到兩種不同吸附劑上的影響：CTS-SBA-15-NH2和殼聚糖（0.03g吸附劑，初始濃度：20mg/l，接觸時間為30分鐘）

圖22.吸附劑用量對D.B.ANBN吸附到兩種不同吸附劑上的影響：CTS-SBA-15-NH2和殼聚糖（pH：酸性，初始濃度：20mg/l，接觸時間為30分鐘）

圖23.初始濃度對D.B.ANBN吸附到兩種不同吸附劑上的影響：CTS-SBA-15-NH2和殼聚糖（0.05g吸附劑，pH：酸性，接觸時間為30分鐘）

圖24.評估接觸時間對D.B.ANBN吸附到兩種不同吸附劑上的影響：CTS-SBA-15-NH2和殼聚糖（0.05g吸附劑，pH：酸性，初始濃度：20mg/l）