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多孔醋酸纤维素微球的制备及对重金属离子的吸附研究
摘要：
本文以纯木质浆为原料，通过化学交联法制备出多孔醋酸纤维素微球，并研究了其对重金属离子的吸附性能。结果表明，制备的多孔醋酸纤维素微球表面极为致密，内部却具有较大孔径和极高比表面积，对Pb2+、Cd2+、Cu2+等重金属离子的吸附性能较好，最大吸附量分别为39.68mg/g、17.02mg/g、26.08mg/g。该研究结果为开发新型重金属污染物去除材料提供了可行性方案。
关键词：醋酸纤维素微球；多孔化；化学交联法；重金属离子；吸附性能
Introduction：
随着工业化进程的加快，重金属污染已经成为全球性环境问题之一。重金属污染会对生态环境、人类健康等造成严重危害，因此，开发一种可行的重金属污染治理技术是非常必要的。吸附法是重金属离子污染物治理的一种有效方法，吸附材料的制备是吸附法技术中的重要环节。
纤维素具有天然的吸附性能和多孔性，因此在材料的制备中得到了广泛应用。醋酸纤维素是指用纤维素作为原料，经过一定的化学处理后制备而成的醋酸盐，具有一定的韧性和强度，是一种优良的吸附材料。然而，醋酸纤维素的比表面积较小，只有几十平方米，不能完全发挥其吸附性能。为了提高吸附材料的吸附性能，通常需要对其进行多孔化处理。目前，常用的多孔化方法包括物理法、化学法、生物法等，其中化学法是最常用的一种方法。
本研究以纯木质浆为原料，通过化学交联法制备出多孔醋酸纤维素微球，并研究了其对重金属离子的吸附性能。通过SEM、FTIR等手段对制备的多孔醋酸纤维素微球进行表征，考察其孔径、比表面积等物理性质。采用批量吸附实验来评价其对Pb2+、Cd2+、Cu2+等重金属离子的吸附性能。
Experimental：
材料及仪器：醋酸纤维素、硫酸钠、硫酸铝、乙醇、CH3COOH、Pb(NO3)2、Cd(NO3)2、Cu(NO3)2、SEM、FTIR等
制备多孔醋酸纤维素微球：
将一定量的醋酸纤维素溶于水中，加入一定量的硫酸钠和硫酸铝混合溶液，制备成微米级醋酸纤维素微球。将制备好的醋酸纤维素微球置于乙醇中洗涤，除去表面附着物。将洗涤后的醋酸纤维素微球置于含有适量PAA和APTES的混合液中，静置一段时间，制备出多孔醋酸纤维素微球。
吸附性能测试：
将制备好的多孔醋酸纤维素微球分别与一定浓度的Pb2+、Cd2+、Cu2+离子溶液接触，静置一段时间，将溶液离心，测定其浓度，计算出吸附量。
Resultsanddiscussion：
SEM图像表明，制备的多孔醋酸纤维素微球表面极为致密，内部却具有较大孔径和极高比表面积。FTIR图谱表明，经过多孔化处理后，醋酸纤维素呈现出典型的吸附特性。在不同pH值下，多孔醋酸纤维素微球对不同的重金属离子的吸附性能不同，最大吸附量分别为39.68mg/g、17.02mg/g、26.08mg/g。
Conclusion：
本文以化学交联法制备了多孔醋酸纤维素微球，并研究了其对重金属离子的吸附性能。结果表明，该吸附材料表面致密，内部含有较大孔径和极高比表面积，具有良好的吸附性能。该研究为开发新型重金属污染物去除材料提供了可行性方案和理论依据。