ISSN 1000-3304CN 11-1857/O6

疏水矿化棉纤维的制备及其油水分离性能

袁雪 龙曼成 宋飞 汪秀丽 王玉忠

引用本文: 袁雪, 龙曼成, 宋飞, 汪秀丽, 王玉忠. 疏水矿化棉纤维的制备及其油水分离性能[J]. 高分子学报, 2018, (4): 524-531. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17140 shu
Citation1:  Xue Yuan, Man-cheng Long, Fei Song, Xiu-li Wang and Yu-zhong Wang. Biomineralized Cotton/CaCO3 Composite for Selective Oil Absorption[J]. Acta Polymerica Sinica, 2018, (4): 524-531. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17140 shu

疏水矿化棉纤维的制备及其油水分离性能

    通讯作者: 汪秀丽, 汪秀丽, E-mail: xiuliwang1@163.com
  • 基金项目: 国家自然科学基金(基金号51773134)和四川省青年科技创新研究团队计划(项目号2017TD0006)资助

摘要: 通过交替浸渍法(ASP)在天然棉纤维表面进行仿生矿化均匀地制备了碳酸钙涂层,并使用硬脂酸钠进一步对棉纤维/碳酸钙复合物进行表面疏水改性,得到了具有良好疏水性能的棉纤维材料.FTIR结果显示,碳酸钙与棉纤维之间以氢键结合.改性后的疏水棉纤维具有优异的吸附选择性,能够实现油水分离.改性棉纤维对多种油类均具有良好的吸附能力,对二甲基硅油和氯仿循环吸附30次后,吸附保持率仍可达到80%以上,表现出良好的重复使用性能.该疏水矿化棉纤维具有环境友好,成本低廉,制备方法简单等优势,在油水污染物处理方面具有潜在应用价值.

English

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  • Scheme 1  Schematic illustration for the preparation process of hydrophobic CaCO3/cotton fiber composites

    Figure 1.  (a) Surface morphologies of cotton fibers with different ASP cycles; (b) Distribution of calcium, carbon, oxygen elements on the mineralized cotton fibers with 15 ASP cycles

    Figure 2.  (a) XRD spectra of cotton fibers with different ASP cycles; (b) ATR/FTIR spectra of neat cotton fibers (1), PAA-absorbed cotton fibers (2), mineralized cotton fibers with 2 ASP cycles (3), 10 ASP cycles (4) and 15 ASP cycles (5)

    Figure 3.  (a) Static water contact angles of cotton fibers with different ASP cycles; (b) ATR/FTIR spectra of sodium stearate (1), sodium stearate-modified cotton fibers with 15 ASP cycles (2) and cotton fibers with 15 ASP cycles (3); (c) SEM and element mapping images of sodium stearate-modified mineralized cotton fibers; (d) SEM images of mineralized cotton fibers (15 ASP cycles) before (1) and after (2 surface, 3 cross-section) modification by sodium stearate

    Figure 4.  (a) Absorption selectivity of cotton fibers before and after modification; (b) Absorption of paraffin from water by modified cotton fibers; (c) Absorption of chloroform under water by modified cotton fibers

    Figure 5.  (a) Absorption capacity of modified cotton fibers (ASP-15) for a range of oils and solvents by weight; Thirty-cycle absorption capacity retention of the modified cotton fibers (ASP-15) for (b) simethicone and (c) chloroform

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  • 通讯作者:  汪秀丽, xiuliwang1@163.com
  • 收稿日期:  2017-05-24
  • 修稿日期:  2017-07-09
  • 刊出日期:  2018-04-20
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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