菜籽饼纳米纤维素/石墨烯复合气凝胶的制备及其对亚甲基蓝的吸附

编号：NMJS09673

篇名：菜籽饼纳米纤维素/石墨烯复合气凝胶的制备及其对亚甲基蓝的吸附

作者：李梦利1；唐湘毅1,2；徐家延1；苟永博1；黄永春1,2,3；黄承都1,2

关键词： 菜籽饼; 纳米纤维素; 气凝胶; 吸附; 亚甲基蓝;

机构： 1.广西科技大学生物与化学工程学院2.广西科技大学广西糖资源绿色加工重点实验室3.广西职业技术学院

摘要： 菜籽饼作为油脂加工的废弃物，由于抗营养因子多，适口性差，所以饲料利用价值不高，为实现菜籽饼资源的高值化利用，同时兼具环境与经济效益。本文以菜籽饼为原料提取粗纤维素，并通过双氧水和TEMPO氧化法制备纳米纤维素，采用凝胶-溶胶法和冷冻干燥法制备菜籽饼纳米纤维素/石墨烯（RCN/G）复合气凝胶，借助电位、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、比表面积分析仪（BET）等仪器表征纳米纤维素气凝胶，通过静态吸附实验考察了气凝胶中纳米纤维素浓度、溶液pH值、温度以及钠离子浓度等因素对亚甲基蓝（MB）吸附性能的影响。结果表明，随着菜籽饼纤维素处理步骤的推进，菜籽饼纤维素表面的ζ-电位从-12 mV降至-41 mV，复合气凝胶的比表面积约为30.46 m2·g-1，孔隙率为77.03%。复合气凝胶对MB的吸附行为受钠离子浓度影响较大，提高纳米纤维素的浓度可以明显提升气凝胶的吸附容量，纳米纤维素浓度的提高增加了气凝胶上的吸附位点，有利于吸附，亚甲基蓝的吸附量在约9 mg·g-1达到稳定，吸附过程符合准二级吸附动力学模型，该复合气凝胶的吸附主要以化学吸附为主。研究结果表明，菜籽饼纳米纤维素/石墨烯复合气凝胶在染料废水处理领域具有潜在的应用价值。