首页 期刊 林业工程学报 超疏水纤维素复合气凝胶的制备及其油水分离 【正文】

超疏水纤维素复合气凝胶的制备及其油水分离

作者:尚倩倩; 胡云; 刘承果; 杨晓慧; 周永红 中国林业科学研究院林产化学工业研究所; 南京210042; 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; 南京210037
纳米纤维素   聚甲基硅氧烷   气凝胶   超疏水   油水分离  

摘要:纤维素气凝胶因具有强亲水性和低油水选择性,且目前纤维素气凝胶表面的疏水化处理过程较冗长,限制了其在油水分离领域的应用。为了解决上述问题,笔者以硫酸水解微晶纤维素制备得到的纳米纤维素(CNC)为原料,利用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)在水相中对其进行硅烷化改性,通过冷冻干燥得到了硅烷化纤维素复合气凝胶。结果表明:所制备的纤维素复合气凝胶具有轻质、多孔特性,随着MTMS添加量的增加,密度逐渐升高(≤0.0120g/cm^3 ),孔隙率略有下降;MTMS的加入对纤维素复合气凝胶的微观形貌影响不大,其骨架结构以二维片层形貌为主,聚甲基硅氧烷均匀地包覆在纤维素片层表面;MTMS的加入使纤维素复合气凝胶的热稳定性明显提高,且未改变纤维素气凝胶的晶型结构,但导致其结晶度逐渐下降。纤维素复合气凝胶的表面接触角随着MTMS添加量的增加而升高,最高达到153.7°,表现出优异的超亲油/超疏水性能。作为吸油材料,超疏水纤维素复合气凝胶不仅可以吸附多种油类和有机溶剂(吸附容量达到52~121g/g),而且表现出很好的循环使用性能。

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