电纺丝玉米醇溶蛋白尼龙6纳米纤维膜的制备表征及其应用
Environ. Sci. Pollut. Res.:电纺丝玉米醇溶蛋白/尼龙6纳米纤维膜的制备、表征及其在去除六价铬中的应用
DOI: 10.1007/s11356-021-15729-x
玉米醇溶蛋白因其在生物降解性和吸附致癌工业污染物六价铬Cr(VI)方面的巨大潜力而备受关注。玉米醇溶蛋白是一种从玉米中提取的生物聚合物,用途广泛,但由于其在水溶液中的稳定性较差,在本研究中,使用玉米醇溶蛋白和尼龙6的新型复合物,通过静电纺丝合成纳米纤维膜,以提高其稳定性和拉伸强度。玉米醇溶蛋白/尼龙6(ZN6)纳米纤维膜的扫描电子显微镜(SEM)图像显示纳米纤维具有光滑、无珠和连续的结构,但原始和Cr(VI)饱和的ZN6的傅里叶变换红外(FTIR)光谱表明仲酰胺、羰基和羟基官能团参与吸附。在pH值为2.0、接触时间为60min、吸附剂用量为25mg、吸附物浓度为5.0mgCr-VI/mL的条件下,获得了优化的实验参数。实验结果表明,ZN6纳米纤维在环境温度下去除了87%的Cr(VI),吸附容量为4.73mg/g。此外,Langmuir等温线拟合良好,吸附过程遵循拟二级动力学,r2分别为0.90和0.99。
图1.玉米醇溶蛋白/尼龙6纳米纤维在吸附六价铬之前(a)和之后(b)的SEM图像及其尺寸分布图(c,d)
图2.吸附前后玉米醇溶蛋白/尼龙6纳米纤维的FTIR光谱
图3.力-伸长率图显示玉米醇溶蛋白、尼龙6和玉米醇溶蛋白/尼龙6复合材料的拉伸强度
图4.不同pH(a)、接触时间(b)、吸附剂用量(c)和浓度(d)下的Cr-VI吸附优化
图5.Cr-VI在ZN6纳米纤维膜上吸附的Langmuir(a)和Freundlich(b)等温线的线性拟合
图6.ZN6纳米纤维膜上Cr-VI的拟一级(a)和拟二级(b)吸附动力学曲线
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