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壳聚糖-聚乙烯醇多孔复合材料的制备及印染废水吸附特性研究

摘要：本文研究了壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料的制备方法和其在印染废水处理中的吸附特性。通过溶液凝胶法制备了壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料，并利用扫描电子显微镜（SEM）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）和比表面积分析仪等方法对其形貌和结构进行了表征。研究结果表明，所制备的壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料具有较大的比表面积和孔径，表面含有丰富的羟基和胺基官能团，具有良好的吸附性能。

关键词：壳聚糖；聚乙烯醇；多孔复合材料；印染废水；吸附特性

1.引言

随着印染工业的发展，印染废水排放给环境带来了严重的污染问题。传统的印染废水处理方法虽然能够去除一部分污染物，但存在着效率低、投资大、运营成本高等问题。因此，寻找一种高效、低成本的印染废水处理技术具有重要意义。

壳聚糖是一种天然产物，具有良好的降解性和生物相容性，广泛应用于生物材料和环境治理领域。聚乙烯醇是一种具有良好水溶性和生物相容性的合成高分子材料。将壳聚糖与聚乙烯醇复合制备成多孔材料，在印染废水处理中具有广泛的应用前景。

2.材料与方法

2.1实验材料

壳聚糖、聚乙烯醇、氯化钠、乙醇等化学试剂。

2.2材料制备

将壳聚糖和聚乙烯醇按一定比例加入醇溶液中，搅拌溶解得到混合溶液。然后加入氯化钠作为孔生成剂，并在玻璃模具中凝胶化。经过冻干和退模，得到壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料。

2.3材料表征

利用SEM对制备的多孔复合材料的形貌进行观察；利用FT-IR对其结构进行分析；利用比表面积分析仪测定其比表面积和孔径分布。

3.结果与讨论

3.1多孔复合材料的形貌表征结果显示，制备的壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料形貌规整，具有较大的比表面积和孔径分布，表面粗糙度适中。

3.2FT-IR分析结果表明，复合材料表面存在多种官能团，包括羟基、胺基等，这些官能团为吸附废水中的污染物提供了活性位置。

3.3吸附性能研究发现，壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料对印染废水中的染料、重金属离子等具有良好的吸附能力。吸附动力学和吸附等温线结果表明，吸附过程符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型。

4.结论

本研究通过溶液凝胶法成功制备了壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料，并对其形貌和结构进行了表征。研究结果表明，所制备的多孔复合材料具有较大的比表面积和孔径，表面含有丰富的官能团，具有良好的吸附性能。因此，该材料在印染废水处理中具有潜在的应用价值。

5.本研究成功制备了壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料，并通过SEM观察、FT-IR分析和比表面积测定对其进行了表征。结果显示，所制备的多孔复合材料形貌规整，具有较大的比表面积和孔径分布，表面粗糙度适中。FT-IR分析表明，复合材料表面具有多种官能团，为吸附废水中的污染物提供了活性位置。吸附性能研究发现，壳聚糖/聚乙烯醇多孔复合材料对印染废水中的染料、重金属离子

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