超疏水磁性纤维素气凝胶的制备及其吸油性能

论文摘要

以水溶性的甲基纤维素和磁性Fe3O4纳米粒子为原料,经过共混、环氧氯丙烷交联及冷冻干燥等过程制备了磁性纤维素气凝胶,并进一步以十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）为改性剂,通过化学气相沉积法对气凝胶进行改性,得到超疏水磁性纤维素气凝胶材料。采用扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）和光学接触角测量仪对气凝胶的结构性能进行表征分析,结果表明所制备的气凝胶具有三维贯通的多孔网络结构,表面改性没有改变气凝胶的微观结构;经HDTMS修饰后的磁性纤维素气凝胶具有超疏水和超亲油性能（水接触角为150.4°,油接触角为0°）。气凝胶展现出良好的油/水选择性和较高的油吸附能力,对多种油品和有机溶剂的吸附量达到45～98 g/g;吸油后的气凝胶可通过磁铁快速回收。气凝胶具有可多次循环使用的性能,循环使用30次后吸附能力仍然保持在80%以上,可以通过简单的力学挤压把吸附的油挤出来,使得废油的回收利用过程变得简单,同时也有利于节约吸附材料,降低油水分离成本。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 原料
•   1.2 Fe3O4纳米粒子的合成
•   1.3 磁性纤维素（MMC）气凝胶的制备
•   1.4 超疏水磁性纤维素（SMMC）气凝胶的制备
•   1.5 油水分离实验
•   1.6 结构和性能表征
• 2 结果与讨论
•   2.1 SMMC气凝胶的制备过程
•   2.2 SMMC气凝胶的密度和孔隙率
•   2.3 SMMC气凝胶的微观形貌
•   2.4 SMMC气凝胶的红外结构表征
•   2.5 SMMC气凝胶的磁性
•   2.6 SMMC气凝胶的表面润湿性
•   2.7 SMMC气凝胶的吸附性能
•   2.8 SMMC气凝胶的循环使用性
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 尚倩倩,陈健强,杨晓慧,刘承果,胡云,周永红

关键词: 超疏水,纤维素,气凝胶,磁响应,油水分离

来源: 林业工程学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 农业科技,工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,有机化工,环境科学与资源利用

单位: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所,南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心,南京林业大学生物与环境学院

基金: 国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项(2017YFE0106800),国家自然科学基金(31700522),江苏省自然科学基金(BK20150072),江苏省“双创计划”资助(苏人才办(2016)32号)

分类号: TQ427.26;O647.33;X703

DOI: 10.13360/j.issn.2096-1359.2019.06.015

页码: 105-111

总页数: 7

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