改性纳米纤维素微球的制备及其吸附水中四环素性能研究

编号：NMJS09746

篇名：改性纳米纤维素微球的制备及其吸附水中四环素性能研究

作者：刘昱恒；滕江；孙瑜

关键词： 纳米纤维素; 微球; 吸附; 四环素;

机构： 1.山东大学材料科学与工程学院2.西北农林科技大学动物医学院3.山东大学环境研究院

摘要： [目的] 四环素类是养殖领域应用最多的抗生素之一，其原形或者代谢物排放后对生态环境造成危害，开发高效的吸附材料去除水环境中的四环素类具有重要意义。[方法]以细菌纤维素为原材料，制备改性纳米纤维素微球。首先采用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、热重分析、比表面积和孔径分析等表征方法分析了微球的结构特性。然后考察了四环素初始浓度、pH、吸附时间、温度等对吸附效果的影响，并确定了吸附动力学和吸附等温线。[结果]电镜观察表明，改性纤维素微球大小均匀，直径约300 μm。红外光谱证实纳米纤维素经三氨基苯硼酸改性成功。X-射线衍射表明改性纳米纤维素的晶型发生改变。热重分析表明纤维素改性后制备的微球其耐热性能加强。改性纳米纤维素微球的比表面积为36.8580 m2·g-1，平均孔径13.3938 nm，孔隙容量0.1278 cm3·g-1。改性纳米纤维素微球在四环素浓度为300 mg·L-1，吸附温度35 ℃，pH 3时吸附性能最佳。高浓度二价离子Ca2+、Mg2+可显著影响吸附性能（P<0.01），而Na+、K+等离子对吸附的影响不显著（P>0.05）。改性纤维素微球对盐酸四环素的吸附量为77.81 mg·g-1，其吸附过程更符合准二级动力学模型，吸附等温曲线更符合Freundlich模型。[结论]改性纳米纤维素微球具有吸附污水中四环素类抗生素的能力，且制备简单，成本低廉，具有较好的应用前景。