偕胺肟化PAN纳米纤维膜除铬性能的研究

摘要：

采用静电纺丝法制备聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,再以盐酸羟胺为改性剂对PAN纳米纤维膜进行偕胺肟化处理成功制备出偕胺肟化纳米纤维膜(AOPAN).通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、水接触角等对其物理化学性质进行表征并研究其吸附重金属Cr(Ⅵ)的能力.结果表明,PAN纳米纤维在水浴温度60℃,水热时间3.5h条件下进行改性后,纤维直径明显变粗,并且有一定程度的弯曲.由红外光谱(FTIR)分析发现改性后的PAN纳米纤维膜在3500～3300 cm-范围内出现了2个双峰,并且接触角由114.5°变为29.8°,说明成功地将PAN纳米纤维改性为含有—NH2基团的AOPAN纳米纤维.该AOPAN纳米纤维膜对铬的吸附实验表明,在pH =2时,吸附约5h后达到最佳除铬效果,吸附量可达102.5 mg/g,并且满足准一级动力学方程,符合Langmuir吸附模型.主要是由于制备的AOPAN含有—NH2基团,在酸性条件下被质子化为—NH3+,更易与HCrO4-结合.而且这种膜材料在使用后便于取出,经稀NaOH溶液洗涤后,能够重复使用,循环4次后仍能保持50％以上的去除率,在处理重金属离子方面具有非常大的潜力.

关键词：静电纺丝、聚丙烯腈、重铬酸钾、表面改性

资助基金：国家自然科学基金基金号21274006,51503005、北京市科技北京百名领军人才工程项目号LJ201614、北京市百千万人才工程;北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划项目-北京市长城学者培育计划项目号CIT&TCD20150306、北京市属高校创新能力提升计划项目项目号TJSHG201310012021和北京市服装材料研究开发与评价重点实验室开放课题项目号 2015ZK-02.

在线出版日期：2016-09-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1105-1111