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《活性碳纤维-聚氨酯泡沫复合载体的制备及其性能研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、http://www.hxtb.org《化学通报》在线预览版活性碳纤维/聚氨酯泡沫复合载体的制备及其性能研究*周林成,白雪,李彦锋(兰州大学化学化工学院,功能有机分子化学国家重点实验室,生物化工及环境技术研究所,兰州730000)摘要将活性碳纤维与聚氨酯原料混合发泡,制备一种新型活性碳纤维/聚氨酯泡沫复合载体。活性碳纤维的加入提高了聚氨酯泡沫的亲水性、孔隙率,改善了聚氨酯泡沫载体生物相容性、化学和生物稳定性能,延长了聚氨酯泡沫的使用寿命,在活性碳纤维的添加量为3(wt)%~5(wt)%时效果最佳。关键词活性碳纤维聚氨酯泡沫复合载体固定化微生物Stud
2、yonpreparationandpropertiesofactivatedcarbonfiber/PolyurethaneCompositeCarriers*ZhouLincheng,BaiXue,LiYanfeng(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,StateKeyLaboratoryofAppliedOrganicChemistry,InstituteofBiochemicalEngineering&EnvironmentalTechnology,LanzhouUniversity,Lanzhou
3、730000)AbstractAseriesoftitledcompositeweresynthesizedbyadditionofactivatedcarbonfibertopolyurethanefoam.ThestructureandpropertiesofthemwerestudiedbymeansofFT-IR,XPS,TGandopticalmicroscopy,meanwhile,thechemicalstability,bio-stabilityandmultiplicationoftheimmobilizedmicroorganis
4、monthetitledcompositewereinvestigated.Theresultsshowedthatthehydrophilicity,porestructure,chemicalstabilityandbio-stabilityofthecomposite,andthebio-compatibilityofPolyurethanefoamhavebeenimproved.Allofthesewillfacilitatetheprocessofthemicroorganismimmobilizationbymeansofsupport
5、er-microorganismcombination.Whenadding3(wt)%~5(wt)%activatedcarbonthegoodresultscanbeachieved.KeywrodsActivatedcarbonfiber,Polyurethanefoam,Compositecarrier,Immobilizedmicroorganism近年来,固定化微生物技术在废水处理领域得到了较快发展,固定化载体在其发展中起着关键作用。然而,固定化载体在生物相容性、稳定性、力学性能、处理效果等方面或其中某些方面存在的不足,制约了固[1]定化
6、微生物技术的发展,因此开发更优异的固定化载体已成为固定化微生物废水处理的重要问题之一。碳与微生物具有良好的相容性,粒状活性碳作为固定化微生物载体已应用于难降解有机废水的处理,但存在颗粒小、易堵塞、易流失及造成二次污染等弊端。活性碳纤维(ACF)是上世纪70年代末发展起来的新型高效吸附材料。与传统的粒状活性碳等吸附材料相比,ACF具有比表面积大、微孔丰富、孔径分布窄、吸附量大、吸附速率快、耐酸、耐碱、耐高温等优点,广泛地应用于环境保护、化工等领域。由于ACF的表面官能团数目多,作为固定化微生物载体的效果更佳,并能以毡、布、绳等形态直接用于废水处理过程。
7、不过,为[2]其成本高,强度差,大规模的应用仍受到限制。聚氨酯泡沫材料成型工艺简便,同时它具有丰富的孔结构,为微生物提供了增殖空间,是一种性能优异[3-6]的固定化微生物载体。但是,它也还存在着生物相容性差、比表面小、吸附性能力不高、化学及生物稳定[7-9]性欠佳等缺点。本文通过使用活性碳纤维对传统的聚氨酯泡沫进行复合改性,制备出固定化微生物复合载体,研究了所得复合载体的结构、化学生物稳定性以及其作为固定化微生物载体的生物活性及增殖等生化特性。___________兰州大学交叉学科青年创新研究基金(LZU200505)及甘肃省科技攻关计划项目(GS0
8、22-A52-082)资助2007-11-24收稿,2008-02-21接受1http://www.hxtb