Carbohydr. Polym.：在纖維素納米纖維上原位合成碳點用作高選擇性的水處理膜

DOI:10.1016/j.carbpol.2020.117387

在這項工作中，原位合成了碳點（CD），并通過水熱法使其附著到纖維素納米纖維（CNF）上。原位合成的CD以酰胺鍵合的方式均勻地包裹在CNF表面上，CNF的化學結構無明顯變化。所制備的復合材料具有粗糙且凹凸不平的形態。附著的CD增加了纖維之間的相互作用，并增強了水溶液中的熱穩定性和尺寸穩定性。作為一種染料濾膜，CD@CNF顯示出優異的性能，具有高水通量（?32 LMH bar-1）和高截留率（?99.8％），并且可以選擇性去除陽離子染料。本研究提出了一種利用CD包封合成耐用CNF膜的新方法，以進行有效的水處理。

圖1.CD@CNF的（a）低倍放大和（b）高倍放大TEM圖像以及（c）CNF和（d）CD的TEM圖像，（e）CNF和CD@CNF懸浮液的SAXS曲線。（插圖顯示了吉尼爾曲線）

圖2.CD，CNF和CD@CNF的XRD圖。

圖3.（a）CD，CNF，CD-CNF共混物和CD@CNF的FT-IR光譜和（b）高分辨率XPS光譜。

圖4.（a）樣品的紫外吸收光譜以及（b）CD，（c）CD-CNF和（d）CD@CNF懸浮液的PL發射光譜。

圖5.CD，CNF，CD-CNF和CD@CNF的DTG曲線。

圖6.（a）CNF，CD-CNF和CD@CNF膜的水接觸角。（b）CNF，（c）CD-CNF混合物和（d）CD@CNF膜在蒸餾水中浸泡1個月的數字圖像。

圖7.（a）根據負載量，CD@CNF（黑色）和CNF（紅色）膜的純水通量。在每個負載量下CD@CNF膜的MB截留率（b），CD@CNF膜對MB截留的重用性測試，以及（c）在陽離子、陰離子和中性染料存在下CNF和CD@CNF選擇性染料去除性能的比較。