2改性棉纤维吸附剂制备和性能探究'--hbp-nh2改性棉纤维吸附

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1、2改性棉纤维吸附剂制备和性能探究'>HBP-NH2改性棉纤维吸附剂制备和性能探究摘要：本研究通过氧化活化棉纤维的方法将端氨基超支化聚合物(HBP-NH2)接枝到棉纤维表面，成功制备了一种HBP-NH2改性棉纤维吸附剂，并以Cd2+的吸附量为依据对吸附剂的制备工艺进行了优化。研究表明HBP-NH2改性棉纤维吸附剂最佳制备工艺为：在60"下，pH值为11.03的20g/LHBP-NH2溶液中(浴比1:50),接枝反应2h,所制备的改性棉纤维对Cd2+的吸附量最高，可达3&94mg/go关键词：棉纤维；接枝；端氨基超支化聚合物；镉离子中图分类号：TQ085文献标志码：APrepa

2、rationofAdsorbentBasedonModificationofCottonFibersbyHBP-NH2andItsPropertyAbstract：Amodifiedcottonfiberadsorbentwaspreparedsuccessfullybygraftingamino-terminatedhyperbranchedpolymer(HBP-NH2)ontooxidizedcottonfibers.ItstechnologyofpreparationwasoptimizedbasedontheadsorptionquantityofCd2+・The

3、resuItsshowedthatthemodifiedcottonfibershavethehighestadsorptioncapacityuptoCd2+when20g/LHBP-NH2reactedwithoxidizedcottonfibersat60°Cand11.03pHvaluefor2h.TheadsorptionquantityofCd2+couldreach38.94mg/g・Keywords：cottonfiber；grafting；HBP-NH2；Cd2+镉是一种毒性很强的重金属，极微量的镉就可对人体造成伤害。它具有稳定、积累和不易消除的特点，通过

4、食物链富集，可使人体产生慢性中毒，甚至使人疼痛而死。1993年世界肿瘤研究机构（IARC）将镉定义为人类第IA致癌物。因此，含镉废水的有效处理刻不容缓，研究开发高效、经济的含镉废水处理技术，具有重大的社会、经济和环境意义。天然纤维素来源广泛，价格低廉，具有良好的亲水性和多孔结构，又可通过轻基反应引入多种功能基，其在分析、生化、废水处理、金属离子的富集和回收以及环境保护等多个方面应用日益广泛。超支化聚合物具有区别于传统线性高分子的三维立体结构和大量官能团，因此其溶解性能优异,反应活性高。端氨基超支化聚合物（HBP-NH2）含有丰富的氨基和亚氨基，可以用于重金属的吸附。本文利用

5、HBP-NH2接枝到氧化棉纤维表面，制得HBPNH2改性棉纤维吸附剂，并对制备的吸附剂进行了表征。同时，以对Cd2+的吸附量为参照，探讨了HBP-NH2浓度、接枝时间、反应温度以及接枝液的pH值等对所制备的吸附剂吸附量的影响，为制备高性能吸附剂提供了理论基础。1实验部分1.1试剂和仪器材料及试剂：棉纤维（市售），试剂有HBP-NH2（实验室自制）、高碘酸钠、丙三醇、四水合硝酸镉、氢氧化钠、盐酸等，以上试剂均为分析纯。仪器:FE20型台式pH计（梅特勒-托利多仪器有限公司）;Nicolet5700型傅立叶红外光谱仪（美国尼高力仪器公司）;iCAP6300型电感耦合等离子体发射

6、光谱仪（赛默飞世尔科技有限公司）；S-4800型扫描电子显微镜（日本日立公司）；DW-HL100超低温冰箱（中科美菱低温科技有限责任公司）；FD-1C-50冷冻干燥机（北京博医康实验仪器有限公司）。1.2氧化棉纤维的制备1.2.1棉纤维的煮练将一定量的原棉浸渍于95°C.20g/L的NaOH溶液中,浴比1：50,煮练90min,去离子水充分洗涤后烘干备用。1.2.2棉纤维的活化将一定量煮练后的棉纤维置于温度为（20+1）°C.质量分数为18%的NaOH溶液中，浴比1：50,反应2h,去离子水充分洗涤后烘干备用。1.2.3棉纤维的氧化将一定质量活化后的棉纤维浸渍于水浴温度为7

7、0°C.20g/L的NaI04溶液中，浴比1:50,反应3h。用去离子水充分洗涤后，置于浓度为0.1mol/L的丙三醇溶液中浸泡30min,去离子水充分洗涤后烘干得氧化棉纤维。1.3HBP-NH2改性棉纤维的制备2结果与讨论2.1HBP-NH2接枝棉纤维的表征2.1.1红外光谱分析本文通过高碘酸钠氧化活化棉纤维的方法将HBPNH2接枝到棉纤维上制备改性棉纤维吸附剂，为了验证吸附剂的成功制备，首先利用红外光谱对其结构进行分析。从图1可看出，棉纤维经高碘酸钠选择性氧化后在1737cm-1处出现了醛基的特征吸收峰，说明经