纤维素气凝胶的制备及对刚果红的吸附性能

纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料的制备与性能研究一、本文概述纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料作为一种新兴的纳米材料，近年来受到了广泛的关注和研究。

这种材料结合了纤维素气凝胶的高比表面积、多孔结构和良好的生物相容性，以及纳米复合材料的独特性能，如增强的机械强度、光学性能和电磁性能等。

这些特点使得纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料在能源、环境、生物医学等领域具有广泛的应用前景。

本文旨在全面介绍纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料的制备方法和性能研究。

我们将概述纤维素气凝胶的基本特性和制备原理，以及纳米复合材料的基本原理和优势。

接着，我们将详细介绍纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料的制备方法，包括材料选择、工艺流程、复合技术等。

在此基础上，我们将探讨这种复合材料的性能特点，如力学性能、热学性能、电磁性能、光学性能等，并通过实验数据验证其性能优势。

我们将展望纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料在未来的应用前景和发展方向，为相关领域的研究提供参考和借鉴。

通过本文的阐述，我们期望能够为读者提供一个全面、深入的了解纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料的平台，推动该领域的研究和发展。

二、材料制备纤维素气凝胶基多功能纳米复合材料的制备是一个复杂而精细的过程，涉及到纳米技术与高分子科学的交叉。

我们选取高质量的纤维素作为基材，通过化学方法将其转化为水溶性的纤维素衍生物，以便后续的凝胶化过程。

在这一步骤中，我们严格控制反应条件，确保纤维素的转化率高且产物稳定性好。

接下来，我们将转化后的纤维素与纳米级的功能性填料进行混合。

这些填料可以是金属氧化物、碳纳米管、或具有特殊光学、电学性质的纳米粒子。

混合过程中，我们利用高分子物理的原理，通过调控温度、压力和pH值等参数，使纤维素与纳米填料之间形成稳定的界面结合。

随后，我们将混合液进行凝胶化处理。

在这一过程中，纤维素分子链通过氢键等相互作用形成三维网络结构，同时将纳米填料均匀地分散在网络中。

我们利用特定的凝胶化技术，如冷冻凝胶化或化学凝胶化，确保气凝胶的孔结构和纳米填料的分布达到最佳状态。

纤维素气凝胶及其复合材料的制备与表征纤维素气凝胶及其复合材料的制备与表征摘要：纤维素气凝胶是一种具有良好的生物相容性和可降解性的新型材料，其在生物医学、环境保护、能源储存等领域具有广阔的应用前景。

本文主要介绍了纤维素气凝胶的制备方法和表征技术，并探讨了纤维素气凝胶与其他材料的复合应用。

研究结果表明，纤维素气凝胶及其复合材料具有优异的物理化学性能和应用性能，为实现可持续发展和环境友好的材料应用提供了新思路。

1. 引言纤维素是一种由纤维素链聚合而成的多聚物，具有极高的生物可降解性和生物相容性。

纤维素气凝胶是利用纤维素的特殊结构和性质通过凝胶化技术制备得到的一种新型材料。

由于其高比表面积、多孔性和可调控的孔隙结构，纤维素气凝胶在吸附分离、催化反应、药物缓释等领域展示出了广泛的应用潜力。

2. 纤维素气凝胶的制备方法2.1 酸碱法酸碱法是纤维素气凝胶制备的一种常用方法。

首先，将纤维素经过一定的预处理后溶解于酸碱溶液中，随后通过调节pH值使纤维素形成凝胶。

最后，通过胶凝剂的交联作用将纤维素凝胶固化。

酸碱法制备的纤维素气凝胶具有较好的稳定性和可控性。

2.2 直接冻胶法直接冻胶法是利用纤维素的胶凝性质直接制备纤维素气凝胶的方法。

将纤维素溶液直接注入低温液氮中，形成纤维素凝胶。

直接冻胶法制备的纤维素气凝胶具有较高的孔隙度和可调控的孔隙结构。

然而，由于冻胶过程中缺乏交联反应，直接冻胶法制备的纤维素气凝胶的稳定性较差。

3. 纤维素气凝胶的表征技术3.1 扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜是一种常用的纤维素气凝胶表征技术。

通过扫描电子显微镜可以观察纤维素气凝胶表面形貌和孔隙结构。

研究发现，纤维素气凝胶具有较大的比表面积和多孔结构，有利于提高其吸附分离和催化反应性能。

3.2 比表面积分析（BET）比表面积分析是一种用于测定材料比表面积的常用方法。

通过比表面积分析可以定量测定纤维素气凝胶的比表面积和孔隙结构参数，如孔隙体积、孔径分布等。

用于染料吸附的甲基纤维素基气凝胶材料的制备及性能金地;熊佳庆;陶金;陈宇岳【摘要】针对印染废水的严重污染问题，选择刚果红（CR）和亚甲基蓝（MB）作为目标吸附物，开发了一种基于甲基纤维素（MC）和壳聚糖（CS）的复合气凝胶吸附材料（MC/CS）。

考察了制备过程中MC/CS的成分配比、戊二醛浓度、交联温度及气凝胶密度等参数对甲基纤维素基气凝胶吸附材料的吸附能力和压缩强度的影响，并优化了其制备工艺。

结果表明：当MC/CS质量配比为6∶4，戊二醛浓度5%，交联温度50℃时，所得气凝胶密度为10 mg/cm3时，它对CR和MB具有优异的吸附能力，静态饱和吸附量分别达到518.12和237.86 mg/g，此时气凝胶的压缩强度达到1.57 kPa，使用后可保持形态结构完整。

%In order to remove dyes from printing and dyeing effuent, a novel methylcellulose aerogel adsorbent based on methylcellulose (MC) and chitosan (CS) were developed. Discussion was made on the influence of ratio of methylcellulose and chitosan, concentration of glutaraldehyde, cross-linking temperature, and aerogel density on the adsorption capacity and compression strength of aerogel, with congo red (CR) and methylene blue(MB) as target object. And then the preparation process was optimized, and the results show that the adsorption capacities of aerogel based on methylcellulose for the anionic dyes CR and cationic dyes MB are as high as 518.12 and 237.86 mg/g respectively with the ratio of MC/CS of 6∶4, the glutaraldehyde concentration 5%, cross-linking temperature 50℃, and the aerogel density reach a high of 10 mg/cm3. Besides, thecompression strength of aerogel is 1.57 kPa, and MC/CS can maintain the major structure after adsorption process.【期刊名称】《纺织导报》【年(卷),期】2016(000)010【总页数】5页(P116-120)【关键词】甲基纤维素;壳聚糖;气凝胶;吸附;染料【作者】金地;熊佳庆;陶金;陈宇岳【作者单位】苏州大学纺织与服装工程学院;苏州大学纺织与服装工程学院;苏州大学纺织与服装工程学院;苏州大学纺织与服装工程学院【正文语种】中文【中图分类】TQ427.26近年来水污染问题被广泛关注，水污染物的去除方法成为研究热点，其中吸附法是一类经济高效的废水处理方法，这一技术的核心在于开发性能优异的吸附材料。

基于两性纤维素的磁性气凝胶制备及吸附性能研究的开题报告一、研究背景及意义气凝胶作为一种新型材料，具有结构独特、孔隙率高、比表面积大、力学强度高等特点，在能源、环境、生物医药等领域应用广泛。

目前，针对气凝胶的研究主要集中在聚合物、陶瓷、碳材料等方面，但是在生物质中富含的两性纤维素的磁性气凝胶的制备及应用领域方面研究较少。

两性纤维素是一种由多种单体组成的混合物，包括纤维素、半纤维素和韧皮质素等。

两性纤维素在生物质转化中起着重要的作用，同时也是生物质的重要组成部分。

磁性气凝胶具有比传统气凝胶更好的性能和应用前景，因此，基于两性纤维素的磁性气凝胶的制备及其在吸附特定物质方面的应用研究具有重要的理论和应用意义。

二、研究内容及方法本研究旨在通过两性纤维素的改性、磁性材料的引入和气凝胶制备工艺的优化，制备出高性能的磁性气凝胶，并对其吸附性能进行研究。

具体研究内容和方法如下：1. 实验室制备两性纤维素。

2. 设计并制备一种铁氧化物/磁性材料，并与两性纤维素进行表面结合。

3. 应用固定化电解池技术进行气凝胶制备，并优化其制备工艺参数。

4. 对制备出的磁性气凝胶进行物理、化学性质表征。

5. 研究磁性气凝胶的吸附性能，包括吸附容量、吸附速率、重复利用性等。

三、研究预期结果及意义本研究预计能够制备高性能的基于两性纤维素的磁性气凝胶，并对其吸附性能进行研究。

具体预期结果及意义如下：1. 制备出具有较高磁性能力和吸附性能的两性纤维素磁性气凝胶。

2. 优化气凝胶制备工艺，提高气凝胶的稳定性和可重复性。

3. 探索磁性气凝胶的应用领域，尤其是在废水处理和吸附特定物质方面的应用。

4. 推动生物质资源的综合利用和发展绿色材料。

四、研究进度安排本研究预计为期两年，研究进度安排如下：第一年：1. 实验室制备出两性纤维素并进行物理化学分析。

2. 设计并制备出铁氧化物/磁性材料并进行物理化学分析。

3. 通过化学反应等方法将铁氧化物/磁性材料与两性纤维素表面结合，制备出初步的磁性气凝胶。

纤维素气凝胶冷冻干燥纤维素气凝胶是一种新型的材料，具有广泛的应用前景。

冷冻干燥是一种常见的制备纤维素气凝胶的方法。

本文将从纤维素气凝胶的定义、制备方法及应用领域等方面进行介绍。

一、纤维素气凝胶的定义纤维素气凝胶是由纤维素纳米纤维组成的一种凝胶状材料。

纤维素是一种天然高分子多糖，具有良好的可再生性和生物降解性。

纤维素纳米纤维具有高比表面积和丰富的羟基官能团，使其能够与水分子发生强烈的相互作用，形成凝胶。

二、纤维素气凝胶的制备方法纤维素气凝胶的制备方法多种多样，其中冷冻干燥是一种常用的方法。

具体操作步骤如下：1.将纤维素溶解在适当溶剂中，形成纤维素溶液；2.将纤维素溶液注入容器中，并进行适当的搅拌，以使纤维素均匀分散；3.将纤维素溶液进行冷冻处理，使其形成纤维素凝胶；4.将纤维素凝胶进行冷冻干燥，使其脱除多余的水分，得到纤维素气凝胶。

三、纤维素气凝胶的应用领域纤维素气凝胶具有许多优良的性质，如良好的吸附性能、优异的机械性能和生物相容性等，因此在许多领域都有广泛的应用。

1.环境领域：纤维素气凝胶可以应用于废水处理、油水分离和有机污染物吸附等方面。

其高比表面积和丰富的羟基官能团使其具有良好的吸附性能，可以用于去除废水中的重金属离子、有机染料等污染物。

2.能源领域：纤维素气凝胶可以用于锂离子电池、超级电容器等能源设备中。

其高比表面积和优异的导电性能使其成为理想的电极材料。

3.生物医学领域：纤维素气凝胶可以用于药物缓释、组织工程和生物传感器等方面。

其生物相容性良好，可以用于制备药物缓释系统，实现药物的长效释放。

同时，纤维素气凝胶还可以作为支架材料，用于组织工程和再生医学领域。

4.食品包装领域：纤维素气凝胶可以应用于食品保鲜和包装材料方面。

其良好的吸湿性和阻隔性能可以有效延长食品的保鲜期，并提高包装材料的使用寿命。

纤维素气凝胶作为一种新型的材料，在环境、能源、生物医学和食品包装等领域都有广泛的应用前景。

冷冻干燥是一种常用的纤维素气凝胶制备方法，通过这种方法可以得到具有良好性能的纤维素气凝胶。

纤维素气凝胶的制备及其应用进展
付哲;苑兴洲;韩乔;武宏大;杨占旭
【期刊名称】《石油化工高等学校学报》
【年(卷),期】2024(37)1
【摘要】气凝胶是目前世界上密度最小、质量最轻的固体材料,独特的三维网络结构使其具有广泛的用途。

纤维素气凝胶不仅具有气凝胶的高孔隙、高比表面积的特点,还能被微生物降解,也能与其他物质相容,是一种非常适合于可持续发展的新能源。

阐述了纤维素气凝胶制备工艺—溶胶-凝胶过程和水凝胶干燥过程。

此外,还介绍了纤维素气凝胶在油水分离、隔热、相变、超级电容器、生物医学方面的应用,并对
其发展进行了展望。

【总页数】7页(P52-58)
【作者】付哲;苑兴洲;韩乔;武宏大;杨占旭
【作者单位】辽宁石油化工大学石油化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ427.26
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展
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纤维素气凝胶材料的研究进展一、本文概述纤维素气凝胶材料作为一种新型的轻质多孔材料，近年来在材料科学领域引起了广泛关注。

其独特的结构和性能，使其在能源、环保、生物医学等多个领域具有广泛的应用前景。

本文旨在全面综述纤维素气凝胶材料的研究进展，包括其制备方法、性能优化以及在不同领域的应用现状。

文章将首先介绍纤维素气凝胶材料的基本特性，如结构、孔径分布和表面性质等，然后重点分析近年来的制备技术革新，如模板法、冷冻干燥法、超临界干燥法等。

随后，文章将探讨纤维素气凝胶材料的性能优化策略，如通过复合改性、表面修饰等方法提高其力学强度、热稳定性、吸附性能等。

文章将总结纤维素气凝胶材料在能源存储与转换、废水处理、药物载体等领域的应用实例，并对其未来的发展趋势进行展望。

通过本文的综述，旨在为相关领域的科研工作者和工程师提供全面的参考和指导。

二、纤维素气凝胶材料的制备方法纤维素气凝胶材料作为一种新型的轻质多孔材料，在能源、环保、生物医疗等领域具有广泛的应用前景。

其制备方法多种多样，主要包括物理法、化学法和生物法等。

物理法主要依赖于纤维素分子间的相互作用力，如氢键、范德华力等，通过冷冻干燥、超临界干燥等技术手段制备气凝胶。

这种方法操作简单，对设备要求较低，但制备过程中往往难以完全去除溶剂，导致气凝胶的孔结构不稳定。

化学法则主要利用化学试剂对纤维素进行交联、改性，再经过干燥过程得到气凝胶。

常见的化学交联剂有环氧氯丙烷、丙烯酰胺等。

通过化学法可以制备出结构稳定、性能优异的气凝胶，但过程中可能涉及有毒有害物质，对环境造成一定污染。

生物法则利用酶、微生物等生物催化剂对纤维素进行生物转化，从而制备气凝胶。

这种方法绿色环保，符合可持续发展理念，但生物催化剂的活性受温度、pH值等条件影响，制备过程较为复杂。

近年来，随着纳米技术的飞速发展，纳米纤维素气凝胶的制备也成为研究热点。

纳米纤维素具有比表面积大、力学性能好等优点，可以显著提高气凝胶的性能。

一种细菌纤维素气凝胶纤维的制备方法及其应用细菌纤维素是一种天然的生物高分子材料，具有优异的生物相容性和生物可降解性，因此在生物医学领域具有广泛的应用前景。

为了充分发挥细菌纤维素的优势，研究人员提出了一种制备细菌纤维素气凝胶纤维的方法，并探索了其在医学领域的应用。

该制备方法首先通过发酵法获得细菌纤维素，接着将其纤维化。

在纤维化过程中，采用了一种无机盐溶液处理的方法，以改善纤维素的溶解性和流动性。

然后，通过干燥和交联处理，得到具有良好稳定性和结构性的细菌纤维素气凝胶纤维。

细菌纤维素气凝胶纤维具有多种优异特性，使其在医学领域具有广泛的应用潜力。

首先，其生物相容性良好，可以降低人体对植入物的排斥反应。

其次，细菌纤维素气凝胶纤维具有良好的生物可降解性，可以避免二次手术的风险，减少患者的痛苦和康复时间。

此外，细菌纤维素气凝胶纤维还具有较大的孔隙度和表面积，有利于细胞的附着和生长，促进伤口的修复。

在医学领域，细菌纤维素气凝胶纤维可用于制备生物可降解的创面敷料，可以有效地控制创面的渗出液，促进伤口的愈合。

此外，细菌纤维素气凝胶纤维还可以用于组织工程领域，制备人工血管和人工皮肤等生物材料。

这些生物材料在临床上可以替代受损组织，促进组织再生和修复。

细菌纤维素气凝胶纤维的制备方法及其应用为生物医学领域带来了新的研究方向和发展机遇。

然而，仍然存在一些挑战需要克服，如纤维化的效率和纤维素的功能改性等。

因此，需要进一步的研究和探索，以进一步提高细菌纤维素气凝胶纤维的制备效率和应用性能。

综上所述，细菌纤维素气凝胶纤维的制备方法及其应用在生物医学领域具有广阔的前景。

通过不断地深入研究和技术创新，相信细菌纤维素气凝胶纤维将为医学领域带来更多的突破和进展，为人类的健康福祉做出更大的贡献。

第４７卷第２期东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报Ｖｏｌ.４７Ｎｏ.２２０１９年２月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＯＲＴＨＥＡＳＴＦＯＲＥＳＴＲＹＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＦｅｂ.２０１９１)国家自然科学基金项目(３１６７０５９２)ꎻ黑龙江省留学归国人才项目(ＬＣ２０１６００８)ꎻ国家级大学生创新训练项目(２０１５１０２２５０５１)ꎮ第一作者简介:农晶愿ꎬ女ꎬ１９９７年１月生ꎬ东北林业大学材料科学与工程学院ꎬ本科生ꎮＥ－ｍａｉｌ:２５２１０８４９５４＠ｑｑ.ｃｏｍꎮ通信作者:黄占华ꎬ东北林业大学材料科学与工程学院ꎬ教授ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｈｕａｎｇｚｈ１９７５＠１６３.ｃｏｍꎮ收稿日期:２０１８年６月日ꎮ责任编辑:戴芳天ꎮ纤维素气凝胶的制备及对刚果红的吸附性能１)农晶愿㊀邹政㊀杨惠越㊀张雅伟㊀唐祥伟㊀马荣秀㊀戚后娟㊀黄占华(东北林业大学ꎬ哈尔滨ꎬ１５００４０)㊀㊀摘㊀要㊀以微晶纤维素为原料ꎬ采用响应面分析法探讨了纤维素气凝胶(ＭＣＣＡ)吸附剂的最佳制备工艺ꎬ并运用静态吸附实验研究了ＭＣＣＡ对刚果红(ＣＲ)的吸附行为及吸附机理ꎮ结果表明:当ｍ(尿素)ʒｍ(微晶纤维素)＝６.０ʒ２.５㊁环氧氯丙烷(ＥＣＨ)体积分数为５.８８％㊁交联温度６５ħ时ꎬ所得的ＭＣＣＡ对ＣＲ有较好的吸附能力ꎻ在２０ħ㊁ＣＲ质量浓度３００ｍｇ Ｌ－１㊁ｐＨ＝６及ＭＣＣＡ用量为０.０５ｇ的条件下ꎬＭＣＣＡ对ＣＲ的吸附容量可达１６３.８ｍｇ ｇ－１ꎬＭＣＣＡ对ＣＲ的去除率为９４.７％ꎮＭＣＣＡ对ＣＲ的吸附动力学极其符合二级动力学方程模型ꎻ与Ｆｒｅｕｎｄｌｉ￣ｃｈ模型相比ꎬＬａｎｇｍｕｉｒ模型更适合用来描述ＭＣＣＡ对ＣＲ的吸附过程ꎻＭＣＣＡ对ＣＲ的吸附热力学参数为ΔＨ＝－０.００３６７ｋＪ ｍｏｌ－１㊁ΔＳ＝０.０２１６２Ｊ (ｍｏｌ Ｋ)－１㊁ΔＧ＝－１.１８８ｋＪ ｍｏｌ－１(３２３Ｋ)ꎬ这表明该吸附过程是自发放热的过程ꎮＭＣＣＡ经５次循环使用后ꎬ对ＣＲ的去除率仍旧可达９０％以上ꎬ说明ＭＣＣＡ可循环再生使用ꎬ其制备工艺简单㊁经济ꎬ在染料废水处理方面具有较高的实际应用价值ꎮ关键词㊀纤维素气凝胶ꎻ响应面优化ꎻ刚果红ꎻ吸附ꎻ动力学分类号㊀ＴＢ３３２ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＣｅｌｌｕｌｏｓｅＡｅｒｏｇｅｌａｎｄＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｎＣｏｎｇｏＲｅｄ//ＮｏｎｇＪｉｎｇｙｕａｎꎬＺｏｕＺｈｅｎｇꎬＹａｎｇＨｕｉｙｕｅꎬＺｈａｎｇＹａｗｅｉꎬＴａｎｇＸｉａｎｇｗｅｉꎬＭａＲｏｎｇｘｉｕꎬＱｉＨｏｕｊｕａｎꎬＨｕａｎｇＺｈａｎｈｕａ(ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＨａｒｂｉｎ１５００００ꎬＰ.Ｒ.Ｃｈｉｎａ)//ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１９ꎬ４７(２):９５－１０３.Ｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｃｅｓｓｖａｒｉａｂｌｅｓｆｏｒａｄｓｏｒｂｅｎｔｍｉｃｒｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｃｅｌｌｕ￣ｌｏｓｅａｅｒｏｇｅｌ(ＭＣＣＡ)ｕｓｉｎｇｍｉｃｒｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｃｅｌｌｕｌｏｓｅ.Ｔｈｅｓｔａｔｉｃｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄｔｏｓｔｕｄｙｋｉｎｅｔｉｃｓꎬｔｈｅｒｍｏｄｙ￣ｎａｍｉｃａｎｄａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍｏｆＭＣＣＡｏｎＣｏｎｇｏｒｅｄ(ＣＲ).Ｗｈｅｎｃｒｏｓｓ￣ｌｉｎｋｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｔ６５ħꎬｔｈｅｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆｍ(ｕｒｅａ)ʒｍ(ＭＣＣ)ｗａｓ６.０ʒ２.５ꎬａｎｄｔｈｅＥＣＨｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｗａｓ５.８８％ꎬＭＣＣＡｈａｄｇｏｏｄａｂｉｌｉｔｙｆｏｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｎＣｏｎｇｏｒｅｄ.ＴｈｅｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｑｕａｎｔｉｔｙｏｆＣＲｗａｓｒｅａｃｈｅｄ９４.７％ａｎｄ１６３.８ｍｇ ｇ－１ꎬｗｈｅｎｔｅｍｐｅｒａ￣ｔｕｒｅｗａｓａｔ２０ħꎬｉｎｉｔｉａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＣＲｗａｓ３００ｍｇ Ｌ－１ꎬｐＨｗａｓ７ꎬａｎｄａｄｓｏｒｂｅｎｔｄｏｓａｇｅｗａｓ０.０５ｇ.ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＦｒｅｕｎｄｌｉｃｈｉｓｏｔｈｅｒｍꎬＬａｎｇｍｕｉｒｉｓｏｔｈｅｒｍｃｏｕｌｄｂｅｔｔｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆＭＣＣＡｏｎＣＲ.Ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓｗｅｒｅ:ΔＨ＝－０.００３６７８ｋＪ ｍｏｌ－１ꎬΔＳ＝０.０２１６２Ｊ (ｍｏｌ Ｋ)－１ꎬΔＧ＝－１.１８８ｋＪ ｍｏｌ－１(３２３Ｋ).Ｉｔｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗａｓａｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｅｘｏｔｈｅｒｍｉｃｐｒｏｃｅｓｓ.Ａｆｔｅｒ５ｔｉｍｅｓｏｆｒｅｕｓｅꎬｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉ￣ｃｉｅｎｃｙｏｆＭＣＣＡｏｎＣＲｗａｓｍａｉｎｔａｉｎｅｄａｂｏｖｅ９０％.ＩｔｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔＭＣＣＡｗａｓｒｅｃｙｃｌｅｄꎬｌｏｗｃｏｓｔａｎｄｓｉｍｐｌｅｍａｎｕｆａｃ￣ｔｕｒｅｄ.ＴｈｅｒｅｆｏｒｅꎬｔｈｅｒｅｗｅｒｅｇｏｏｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＭＣＣＡｉｎｔｈｅｄｙｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀ＣｅｌｌｕｌｏｓｅａｅｒｏｇｅｌꎻＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅꎻＣｏｎｇｏｒｅｄꎻＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎꎻＫｉｎｅｔｉｃｓ㊀㊀染料废水因其成分复杂㊁色度深㊁难降解及危害大等特点ꎬ逐渐成为难处理的工业废水之一[１]ꎮ偶氮类染料如苏丹Ｉ㊁苏丹ＩＩ㊁甲基红等都是实际生产中使用量极大的染料[２]ꎬ由于其易进入水体㊁难降解㊁毒性大㊁易致癌ꎬ并对环境危害极为严重ꎬ所以对工业废水中偶氮类染料的处理备受关注[３]ꎮ目前ꎬＦｅｎｔｏｎ氧化㊁超临界水氧化㊁生物降解㊁光催化及新兴的等离子体法等均可有效去除废水中的染料[４]ꎬ但这些方法通常都具有工艺流程复杂㊁运行费用较高且能耗较高的特点ꎮ与之相比ꎬ生物吸附法凭借其操作简单㊁处理量大㊁易于设计运行和成本低廉等优点成为近些年的研究热点[５]ꎮ目前ꎬ天然生物质基材料因其低成本㊁可再生及吸附容量高等特点引起了国内外学者的广泛关注[６－７]ꎮＤｉｎｅｔａｌ.[８]采用经蒸馏水和柑橘柠檬水清洗后烘干以去除残留油的椰子纤维和棕榈纤维为吸附剂ꎬ对ＤｅｓａＢａｋｔ河水样中的有机物质(ＮＯＭ)进行吸附ꎮ结果显示ꎬ最终椰子纤维的对ＮＯＭ的吸附量为１５.６７ｍｇ ｇ－１ꎬ棕榈纤维的对ＮＯＭ的吸附容量为３０.８ｍｇ ｇ－１ꎬ为广泛利用纤维于治理污水方面提出了依据ꎮＬｉｅｔａｌ.[９]采用磁性壳聚糖和氧化石墨烯为原料制备离子液体(ＭＣＧＯ－ＩＬ)复合材料ꎬ并以此作为可生物降解的生物吸附剂来吸附重金属Ｃｒ(ＶＩ)ꎬ对Ｃｒ(ＶＩ)最大吸附容量可达１４５.３５ｍｇ ｇ－１ꎬ具有极好的吸附效果ꎮＤｏｍíｎｇｕｅｚｅｔａｌ.[１０]通过使用简单的热过程使聚木素与聚甲基乙烯基醚共马来酸(ＰＭＶＥ/ＭＡ)进行交联来制备水凝胶ꎬ发现此水凝胶对于亚甲基蓝的载量效率范围在４４０~８４０ｍｇ ｇ－１ꎮＭｉａｏｅｔａｌ.[１１]通过简单的溶剂热方法ꎬ以食用冬瓜为原材料成功地制备了装载在超轻ＴＥＭＰＯ介导的氧化碳质气凝胶ꎬ此氧化碳质气凝胶在可见光下照射１２０ｍｉｎ内对罗丹明Ｂ的去除率可达１００％ꎮ而在生物质基材料中ꎬ由于纤维素有着价廉易得㊁储量丰富且可循环再生的特点[１２]ꎬ以纤维素为基体的吸附材料的研究一直方兴未艾ꎮＤｉｎｇｅｔａｌ.[１３]研究了在交联剂ＮꎬＮ －亚甲基双丙烯酰胺的作用下ꎬ聚丙烯酸或聚乙烯醇与麦草纤维素发生接枝共聚反应ꎬ获得了半渗透聚合物网络水凝胶ꎬ对Ｃｕ(ＩＩ)的吸附容量为１４２.７ｍｇ ｇ－１ꎬ并对氯霉素的还原率(ＣＡＰ)可达９０.５９％ꎬ在含氯霉素废水处理方面极具潜力ꎮＣｈｏｎｇｅｔａｌ.[１４]以纤维素为原料ꎬ经溶胶凝胶法冷冻干燥后得纤维素气凝胶ꎬ再用原位沉淀法对纤维素气凝胶进行改性ꎬ最大吸附量可达７５.８１ｍｇ ｇ－１ꎬ并发现气凝胶对于刚果红(ＣＲ)的吸附容量取决于温度和浓度ꎮＹｕｅｔａｌ.[１５]人以羧甲基纤维素钠为原料ꎬ胶原为氮源ꎬ三氯化铁为交联剂经过溶胶－凝胶㊁冷冻干燥㊁碳化和ＫＯＨ活化等过程制备了氮掺杂碳气凝胶ꎬ该气凝胶具有发达的多孔三维结构和高比表面积ꎬ对孔雀石绿和亚甲基蓝的吸附容量分别为２３８.２㊁２３０.４ｍｇ ｇ－１ꎬ在染料去除方面具有很好的应用前景ꎮ但不足的是ꎬ纤维素基吸附材料的改性制备因其存在着设备复杂与生产成本较高的问题ꎬ并不适用于工业化生产ꎮ鉴于此ꎬ本实验旨在采用一种简单且可实现大规模生产的工艺制备纤维素基气凝胶吸附材料ꎬ为在有效的实验次数里ꎬ节约时间和经济成本ꎬ探索出最优的制备条件ꎬ以期为后续的实际生产提供相应的实验数据ꎬ故采用响应面法对纤维素基气凝胶吸附材料的制备工艺进行优化ꎮ响应面优化法是一种科学的工艺优化方法ꎬ能够产生模型并进一步预测最佳实验条件下的响应量ꎬ且具有可重复性高和节约成本等优点[１６－１８]ꎬ故将响应面法作为优化本实验的方法ꎮ通过Ｄｅｓｉｇｎ－Ｅｘｐｅｒｔ软件进行ＣＣＤ响应面实验设计[１９]ꎬ优化纤维素气凝胶(ＭＣＣＡ)的制备工艺ꎬ降低生产成本ꎬ从而为开发廉价㊁高效且可大规模应用于染料废水处理的吸附材料提供理论基础ꎮ同时ꎬ通过对ＭＣＣＡ吸附ＣＲ的吸附动力学和热力学分析ꎬ探讨了ＭＣＣＡ对ＣＲ的吸附机理ꎮ研究结果对大规模处理染料废水具有重要参考价值和现实意义ꎮ１㊀材料与方法１.１㊀主要仪器与试剂冷冻干燥机(ＦＤ－１Ａ－５０ꎬ北京博医康实验仪器有限公司)㊁双光束紫外可见分光光度计(ＴＵ－１９００ꎬ北京普析通用仪器有限公司)㊁傅里叶红外分光光度计(ＦＴＩＲꎬＩＳ１０ꎬ美国Ｎｉｃｏｌｅｔ公司)㊁扫描电子显微镜(ＳＥＭꎬＱＵＡＮＴＡ２００ꎬ荷兰ＦＥＩ公司)㊁热重分析仪(ＴＧＡꎬＱ５０ꎬ美国ＴＡ公司)ꎮ微晶纤维素(ＭＣＣ)㊁尿素㊁氢氧化钠(ＮａＯＨ)㊁环氧氯丙烷(ＥＣＨ)等试剂均为分析纯ꎬ购于光复精细化工研究所ꎮ实验用水均为去离子水ꎮ１.２㊀ＭＣＣＡ的制备称取适量ＮａＯＨ㊁尿素及ＭＣＣꎬ加４０ｍＬ去离子水于２００ｍＬ烧杯ꎬ磁力搅拌２~３ｈꎬ静置３０ｍｉｎꎬ冷冻２４ｈ后取出ꎬ进行磁力搅拌ꎬ静置ꎻ再冷冻２４ｈ后取出ꎬ在水浴５０ħ下成胶ꎬ水洗至中性ꎬ冷冻干燥得ＭＣＣＡꎮ１.３㊀响应面优化实验以ＭＣＣＡ对ＣＲ去除率为评价标准ꎬ即响应量ꎬ分别考查不同温度㊁ＮａＯＨ/ＭＣＣ㊁ｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)及ＥＣＨ的加入量等单因素条件改变对产物吸附性能的影响ꎮ在单因素实验的基础上ꎬ运用Ｄｅｓｉｇｎ－Ｅｘｐｅｒｔ软件进行ＣＣＤ响应面设计和数据分析ꎮ自变量被编码为两个级别:高(＋１)与低(－１)ꎬ及轴向点(－αꎬ＋α)ꎮ在实验中ꎬ运用３因子５水平的ＣＣＤ来拟合响应面模型ꎬ共２０组实验ꎬ包括６个中心点ꎬ８个因子点和６个轴向点ꎮ中心点处ꎬ在相同条件下反复进行４~６次实验ꎬ以减少实验误差(纯粹误差)ꎬ保证数据的可靠性[２０]ꎮ１.４㊀ＭＣＣＡ的表征采用傅里叶红外分光光度计对产物进行官能团分析ꎬＡＴＲ附件ꎬ扫描范围５００~４０００ｃｍ－１ꎮ样品形貌采用扫描电子显微镜表征ꎮ热稳定性采用热重分析仪表征ꎬ温度范围为２５~７００ħꎬ升温速率为１０ħ ｍｉｎ－１[２１－２４]ꎮ１.５㊀ＭＣＣＡ对ＣＲ的吸附及再生实验配置ＣＲ质量浓度为１０００ｍｇ Ｌ－１的标准溶液ꎬ并将其稀释成质量浓度在１００~４００ｍｇ Ｌ－１范围内的不同梯度溶液ꎬ用于吸附实验ꎮ考查ＭＣＣＡ用量㊁ｐＨ值㊁温度及染料初始质量浓度等单因素对ＣＲ吸附效果的影响ꎮ取２５ｍＬＣＲ溶液置于放有一定ＭＣＣＡ的烧杯中ꎬ在一定温度下ꎬ吸附２４ｈꎬ待吸附平衡后ꎬ取上层清液ꎬ在λ＝４９８ｎｍ处测定吸光度ꎮ再生实验需将吸附过ＣＲ的ＭＣＣＡ放入盛有无水乙醇的烧杯中ꎬ震荡脱附达平衡后ꎬ用蒸馏水洗数次后进行冷冻干燥处理ꎬ再次用于上述吸附试验ꎮ以上步骤为１个循环ꎬ共进行４个循环ꎬ且这４个循环使用同一吸附材料ꎮ平衡吸附量(ｑｅ)和去除率(Ｒ)的计算公式如６９㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４７卷下:ｑｅ＝(Ｃ０－Ｃｅ)Ｖｍꎻ(１)Ｒ＝(Ｃ０－Ｃｅ)Ｃ０ˑ１００％ꎮ(２)式中:Ｃ０㊁Ｃｅ分别为ＣＲ的初始质量浓度和平衡质量浓度(ｍｇ Ｌ－１)ꎻＶ为溶液总体积(Ｌ)ꎻｍ为ＭＣＣＡ用量(ｇ)ꎮ２㊀结果与分析２.１㊀ＭＣＣＡ的表征２.１.１㊀ＦＴＩＲ结果ＭＣＣ和ＭＣＣＡ的ＦＴＩＲ谱图如图１所示ꎮＭＣＣ和ＭＣＣＡ均在３４００~３２００ｃｍ－１处有着较宽的吸收峰ꎬ该处的吸收峰归属为 ＯＨ的伸缩振动峰ꎬ在２８９７ｃｍ－１处的吸收峰为ＭＣＣ和ＭＣＣＡ中具有环己烷结构的Ｃ Ｈ的伸缩振动峰ꎬ１２６０~１０２０ｃｍ－１处的吸收峰归属为Ｃ Ｏ的伸缩振动峰ꎬ８９６ｃｍ－１处特征峰为脂环醚对称伸缩振动产生的吸收峰ꎮＭＣＣＡ的谱线中在１１６１㊁１１０８ｃｍ－１处新增了两个吸收峰ꎬ这两个吸收峰均为Ｃ Ｏ Ｃ的伸缩振动峰ꎬ由此说明ＭＣＣ与ＥＣＨ之间以醚键相连ꎮ此外ꎬＭＣＣＡ的谱线中在７５０~７００ｃｍ－１处没有Ｃ Ｃｌ的特征吸收峰ꎬ说明产物中没有Ｃｌ原子存在ꎬ在醚化的过程中ꎬＥＣＨ中的Ｃｌ原子会以氯气形式脱除ꎮ图１㊀ＭＣＣ和ＭＣＣＡ的ＦＴＩＲ图２.１.２㊀ＴＧＡ结果ＭＣＣＡ的ＴＧＡ和ＤＴＧ曲线如图２所示ꎮ可以看出ꎬＭＣＣＡ的热重分析曲线可以分为以下两个阶段ꎮ第一阶段:常温~２００ħꎬＭＣＣＡ的质量损失率约为６.２７％ꎬ最大质量损失率温度为４２.２２ħꎬ主要是ＭＣＣＡ吸附水分的蒸发引起质量损失ꎮ第二阶段:加热温度范围为２５０~４００ħꎬＭＣＣＡ的质量损失率约８１.２５％ꎬ最大质量损失率温度为３３８ħꎬ此阶段的质量损失主要是由ＭＣＣＡ的热分解所引起的ꎬ包括葡萄糖分子链的解聚㊁脱水和分解ꎬ最终形成炭化残留物ꎮ图２㊀ＭＣＣＡ的ＴＧＡ图２.１.３㊀ＳＥＭ结果图３ａ为ＭＣＣＡ的光学形态ꎬ白色ꎬ海绵状ꎬ极轻ꎬ密度约为６.５ｍｇ ｃｍ－３ꎮ图３ｂ和图３ｃ分别是ＭＣＣＡ放大倍数为５００和２００倍的ＳＥＭ图ꎮ从图３ｂ可以更加清晰地看到ＭＣＣＡ内部形成较多方形孔ꎬ孔径长５０μｍ左右ꎬ宽约２００μｍꎬ该层状多孔结构增大了ＭＣＣＡ的比表面积ꎬ增多了吸附活性位点ꎬ有利于吸附质扩散进入气凝胶内部ꎬ提高其吸附性能ꎮ２.２㊀响应面设计与优化２.２.１㊀单因素试验结果由图４ａ知ꎬＣＲ去除率随着温度的升高先增大后减小ꎮ当温度低于５０ħꎬ所得凝胶表面有较多油状物质ꎬ说明ＥＣＨ反应不充分ꎬ凝胶内部结构不稳定ꎬ机械强度低ꎻ当温度高于７０ħꎬ将产生强烈的刺激性气味ꎬ说明温度过高ꎬ体系中尿素分解产生氨气ꎮ故选取温度范围为６０~７０ħꎮ由图４ｂ知ꎬ尿素对于去除率的影响较大ꎬ因为其影响纤维素与溶剂分子间氢键网络的形成[２５]ꎬ故选取ｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)的范围为５.５ʒ２.５~６.５ʒ２.５ꎮ当ＥＣＨ加入量过低ꎬ将无法成胶ꎬ因为ＥＣＨ加入量增加能使成胶结晶度增加ꎬ硬度增加ꎻ当ＥＣＨ加入量过高则孔隙率下降[２６]ꎮ由图４ｃ知ꎬＣＲ去除率随着ＥＣＨ加入量的增加先增大后减小ꎬ故选取ＥＣＨ加入量范围为２.０~３.０ｍＬꎮ由图４ｄ知ｍ(ＮａＯＨ)ʒｍ(ＭＣＣ)对于去除率的影响波动在３％以内ꎬ相比起其它因素影响不大ꎬ在后续优化之中不考虑该因素ꎮ由单因素实验所得的设计因素和编码水平见表１ꎮ表１㊀设计因素与编码水平水平温度/ħｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)ＥＣＨ/ｍＬ－α５６.５９５.１５ʒ２.５０１.６６－１６０.００５.５０ʒ２.５０２.０００６５.００６.００ʒ２.５０２５.００１７０.００６.５０ʒ２.５０３.００＋α７３.４１６.８５ʒ２.５０３.３４７９第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀农晶愿ꎬ等:纤维素气凝胶的制备及对刚果红的吸附性能图３㊀ＭＣＣＡ样品与ＳＥＭ图图４㊀各因素对ＣＲ去除率的影响２.２.２㊀响应面数据分析经过实验统计ꎬＣＲ去除率(Ｙ)在６６.９０％~９３.６７％ꎮ通过分析ꎬ得到ＣＲ去除率与３个自变量之间的回归方程ꎮＹ＝９３.３６＋２.８５ˑＡ＋４.６３ˑＢ－０.９２ˑＣ－３.８６ˑＡˑＢ＋０.８８ˑＡˑＣ＋２.９４ˑＢˑＣ－７.１１ˑＡ２－４.５３ˑＢ２－３.２０ˑＣ２＋３.４７ˑＡˑＢˑＣ－５.７０ˑＡ２ˑＢ＋３.７１ˑＡ２ˑＣ－５.２１ˑＡˑＢ２ꎮ式中:Ａ为反应温度(ħ)ꎻＢ为ｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)ꎻＣ为ＥＣＨ(ｍＬ)ꎮ如表２所示ꎬ选中项Ｐｒ(>Ｆ)小于０.０５㊁０.０１与０.０００１分别代表到达显著㊁极显著和极其显著水平ꎮ回归模型Ｐｒ(>Ｆ)<０.０００１ꎬ到达极其显著水平ꎬ说明建立的模型有意义ꎻ失拟项Ｐ＝０.８３２７>０.０５ꎬ无显著性差异ꎬ说明模型拟合度良好ꎬ模型的残差可能是随机误差产生ꎬ故可用此模型和方程来分析和预测ꎮ响应面图是根据回归方程绘制的ꎬ是响应值在各实验因素交互作用下得到的结果所构成的一个三维空间曲面ꎬ用于预测和检验响应值与变量间的相互关系ꎮ固定其中１个因素ꎬ分析另外２个因素及其交互作用对去除率的影响ꎮ根据回归方程做出模型的响应曲面及其等高线见图５ 图７ꎮ可知ꎬ随着温度的升高ꎬＣＲ去除率增加ꎬ当温度上升到６５ħ左右ꎬＣＲ去除率开始降低ꎻ随着ｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)的增大ꎬＣＲ去除率也随之增加ꎮ从图６和图７知ꎬＥＣＨ加入量降低ꎬＣＲ去除率增加ꎮ按照响应面曲线陡峭程度判断单因素对ＣＲ去除率的影响排序从大到小依次为水浴温度㊁ｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)㊁ＥＣＨ８９㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４７卷加入量ꎮ这与ＡＮＯＶＥ分析结果相吻合ꎮ表２㊀响应面分析结果方差来源平方和自由度均方ＦＰｒ(>Ｆ)模型１５８８.３７㊀１３１２２.１８㊀１６３１.９８<０.０００１Ａ４６.０８１４６.０８６１５.４９<０.０００１Ｂ１２１.５２１１２１.５２１６２３.１９<０.０００１Ｃ４.８４１４.８４６４.５９０.０００２ＡＢ１１９.１２１１１９.１２１５９１.０８<０.０００１ＡＣ６.２１１６.２１８２.９８<０.０００１ＢＣ６９.０９１６９.０９９２２.８３<０.０００１Ａ２７２９.０８１７２９.０８９７３８.３０<０.０００１Ｂ２２９５.２７１２９５.２７３９４３.９６<０.０００１Ｃ２１４７.６３１１４７.６３１９７１.９２<０.０００１ＡＢＣ９６.４０１９６.４０１２８７.５７<０.０００１Ａ２Ｂ１０７.７１１１０７.７１１４３８.６４<０.０００１Ａ２Ｃ４５.６９１４５.６９６１０.３２<０.０００１ＡＢ２９０.０５１９０.０５１２０２.７４<０.０００１ＡＣ２００Ｂ２Ｃ００ＢＣ２００Ａ３００Ｂ３００Ｃ３００残差０.４５６０.０７５失拟项４.４０ˑ１０－３１４.４０ˑ１０－３０.０５０.８３２７净误差０.４４５０.０８９总离差１５８８.８２１９㊀㊀等高线图的形状反映出两因素交互作用的强弱和显著程度ꎮ在ｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)较大或ＥＣＨ加入量较小时ꎬ水浴温度对ＣＲ去除率的影响非常显著ꎬ表现为图５和图６等高线图呈椭圆形ꎬ图５和图６曲线较陡峭ꎮ在ｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)较大时ꎬ降低温度可以显著提高ＣＲ去除率ꎮ从图７可知ꎬ在ＥＣＨ加入量较大时ꎬｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)对ＣＲ去除率的影响十分显著ꎬ增大ｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)可以大大提高对ＣＲ的去除效果ꎮ由响应面方程预测最佳工艺:温度６４.５７ħ㊁ｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)为６.０ʒ２.５㊁ＥＣＨ加入量为２.５７ｍＬ(体积分数为６.０４％)ꎬＣＲ去除率可达９４.５４％ꎮ考虑到实际操作和生产的需要以温度６５ħ㊁ｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)为６.０ʒ２.５㊁ＥＣＨ加入量２.５ｍＬ(体积分数５.８８％)为最佳制备工艺ꎮ多次平行实验平均ＣＲ去除率为９３.５６％ꎬ与理论值相差０.９８％ꎬ故响应面法对ＭＣＣＡ制备条件的优化是可行的且具有实际应用价值ꎮ２.３㊀吸附实验２.３.１㊀ＭＣＣＡ用量对吸附效果的影响当温度为２０ħ㊁ＣＲ初始质量浓度为３００ｍｇ Ｌ－１ꎬ且ｐＨ＝７时ꎬ不同用量的ＭＣＣＡ对ＣＲ的吸附效果如图８ａ所示ꎬ当用量由０.０２ｇ增加到０.１０ｇ时ꎬ吸附容量从３１３.７ｍｇ ｇ－１下降到７２.７８ｍｇ ｇ－１ꎬＭＣＣＡ对ＣＲ的去除率由８３.１３％上升到９６.４３％ꎮ这是因为随着吸附剂用量的增加ꎬ有效接触面积增大ꎬ为ＣＲ提供了更多的吸附位点ꎬ从而使吸附量随之增大ꎮ吸附趋于平衡后ꎬ吸附剂表面处于饱和的吸附位点增多ꎬ单位质量的ＭＣＣＡ上吸附的ＣＲ减少ꎬＣＲ去除率降低ꎮ综合考虑吸附容量和去除率ꎬ吸附剂用量为０.０５ｇ时有最好的吸附效果ꎬ此时吸附容量１４２.４４ｍｇ ｇ－１ꎬＣＲ去除率为９１.３０％ꎮ故以下实验吸附剂用量均为０.０５ｇꎮ２.３.２㊀ＣＲ质量浓度对吸附效果的影响染料的初始浓度是影响材料吸附性能的一个重要因素ꎮ当温度为２０ħ及ｐＨ＝７时ꎬＣＲ质量浓度对吸附效果的影响如图８ｂ所示ꎮ当ＣＲ初始质量浓度从２００ｍｇ Ｌ－１提高到４００ｍｇ Ｌ－１时ꎬＭＣＣＡ对ＣＲ的吸附容量从９４.４７ｍｇ ｇ－１增加到１７２.６ｍｇ ｇ－１ꎬ去除率由９３.５８％减小到８５.９０％ꎮ随着ＣＲ初始质量浓度的增加ꎬＣＲ与吸附剂表面的接触机会大幅增加ꎬ活性吸附位点得到充分利用ꎬ且传质阻力减小ꎬ有利于吸附进行ꎬ吸附容量增加ꎮ综合考虑ＭＣＣＡ对ＣＲ的吸附容量和去除率ꎬＣＲ质量浓度为３００ｍｇ Ｌ－１时有最好的吸附效果ꎬ此时ＭＣＣＡ对ＣＲ的吸附容量１３８.８ｍｇ ｇ－１ꎬＣＲ去除率９１.９４％ꎮ故以下实验ＣＲ质量浓度均取３００ｍｇ Ｌ－１ꎮ２.３.３㊀ｐＨ值对吸附效果的影响ｐＨ值也是影响吸附效率的重要参数之一ꎮＣＲ是一种酸碱指示剂ꎬ故调节ＣＲ初始溶液ｐＨ范围为５.５~８.０ꎮ在２０ħ下ꎬｐＨ值对ＭＣＣＡ吸附ＣＲ的影响结果如图８ｃ所示ꎬ吸附剂对ＣＲ的吸附容量和去除率均随着ｐＨ值的增加而先增大后减小ꎬ在ｐＨ＝６.０时两者皆有最大值ꎬ此时吸附容量１６３.８ｍｇ ｇ－１ꎬＣＲ去除率为９４.７０％ꎮ由于ｐＨ值较小时ꎬＣＲ在溶液中以阴离子形式存在ꎬ吸附剂表面带正电荷ꎬ二者间存在静电作用ꎻｐＨ值过大时ꎬ溶液中的氢氧根离子增多ꎬ与ＣＲ所带的负电荷相互排斥ꎬ不易于被吸附剂吸附ꎬ吸附效果不佳ꎮ为使去除率和吸附量都达到理想效果ꎬ以下实验皆选取ｐＨ＝６.０为较佳实验条件ꎮ２.３.４㊀吸附温度对吸附效果的影响温度对吸附效果的影响如图８ｄ所示ꎬ在２０~５０ħ温度范围内ꎬＭＣＣＡ对ＣＲ的吸附容量和去除率随着吸附温度的升高而减小ꎬ２０ħ时吸附容量和去除率分别达１３９.２８ｍｇ ｇ－１和９２.２７％ꎮ吸附ＣＲ是放热反应ꎬ降低温度有利于反应进行ꎮ９９第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀农晶愿ꎬ等:纤维素气凝胶的制备及对刚果红的吸附性能００１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４７卷图５㊀水浴温度与ｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)对去除率影响的等高线图和响应面图图６㊀水浴温度与ＥＣＨ的用量对去除率影响的等高线图和响应面图图７㊀ｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)与ＥＣＨ的用量对去除率影响的等高线图和响应面图图８㊀ＭＣＣＡ用量㊁ＣＲ质量浓度㊁ｐＨ和温度对吸附效果的影响２.３.５㊀吸附动力学吸附动力学研究可以提供重要的反应途径信息ꎬ在２０ħ下ꎬＭＣＣＡ对ＣＲ的吸附容量如图９所示ꎬＣＲ去除率随着吸附时间的增加而增高ꎬ９ｈ后达吸附平衡ꎮ吸附初期ꎬ吸附剂活性位点较多ꎬ吸附速度较快ꎻ随着吸附时间的增长ꎬ吸附位点逐渐减少ꎬＭＣＣＡ内外的ＣＲ质量浓度差减小ꎬ推动力减小且吸附阻力增大ꎬ吸附剂与ＣＲ接触机会减小ꎬ使吸附速率降低直至饱和ꎮ图９㊀ＭＣＣＡ对ＣＲ的吸附容量动力学准一阶和准二阶模型能很好地解释吸附动力学机理ꎮ准一阶模型和准二阶模型方程如下[２７－２８]:ｌｏｇ(ｑｅ－ｑｔ)＝ｌｏｇｑｅ－ｋ１ｔ２.３０３ꎻ(３)ｔｑｔ＝１ｋ２ｑ２ｅ＋ｔｑｅꎮ(４)式中:ｋ１为准一阶动力学方程吸附速率常数ꎻｋ２为准二阶模型方程的吸附速率常数ꎻｔ为吸附时间(ｈ)ꎻｑｔ为ｔ时间的吸附容量(ｍｇ ｇ－１)ꎻｑｅ为平衡吸附容量(ｍｇ ｇ－１)ꎮｌｇ(ｑｅ－ｑｔ)的值与ｔ的线性关系确定斜率和截距ꎬ计算出ｋ１和ｑｅ的值ꎻ据ｔ/ｑｔ的值与ｔ的线性关系确定斜率和截距ꎬ计算出ｑｅ和ｋ２的值(如表３)ꎮ可知准二阶模型的相关系数(Ｒ２ȡ０.９９７)高于准一阶模型的相关系数(Ｒ２ɤ０.９８８)ꎬ因此ＭＣＣＡ吸附ＣＲ的过程更符合准二阶模型ꎬ说明该吸附过程以化学作用为主ꎮ２.３.６㊀吸附等温线等温吸附效应的研究可帮助了解吸附机理及吸附剂与染料的关系ꎬ吸附容量随吸附平衡质量浓度的增大而增大ꎮ利用吸附等温线进一步研究吸附机理ꎬ吸附等温线中Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ模型最为常用ꎮＬａｎｇｍｕｉｒ方程如下[２９]:Ｃｅｑｅ＝Ｃｅｑｍａｘ＋１ｑｍａｘＫＬꎮ(５)式中:ｑｍａｘ为完全单层覆盖的最大吸附量(ｍｇ ｇ－１)ꎻＣｅ为溶液平衡质量浓度(ｍｇ Ｌ－１)ꎻＫＬ为吸附量和吸附能量间接相关的常数ꎻｑｍａｘ和ＫＬ可分别通过Ｃｅ/ｑｅ对Ｃｅ线性关系的斜率和截距计算出来ꎻＫＬ为亲和常数ꎬ采用无量纲的常数ＲＬ进一步分析Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温吸附模型ꎮＲＬ的计算公式如下所示:ＲＬ＝１１＋ＫＬＣ０ꎮ(６)式中:Ｃ０为ＣＲ的初始质量浓度(ｍｇ Ｌ－１)ꎻＫＬ为Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温模型常数ꎮ１０１第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀农晶愿ꎬ等:纤维素气凝胶的制备及对刚果红的吸附性能Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程是经验方程ꎬ方程如下:ｌｎｑｅ＝ｌｎｋＦ＋１ｎｌｎｃｅꎮ(７)式中:ｋＦ和ｎ是Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ常数ꎬ分别用来说明吸附量和吸附强度ꎮ表３㊀准一阶和准二阶动力学参数Ｃ０/ｍｇ Ｌ－１准一阶Ｑｅ/ｍｇ ｇ－１ｋ１Ｒ２准二阶Ｑｅ/ｍｇ ｇ－１ｋ１Ｒ２２００８９.５６５０.５８５１４０.９８７９６１０１.７２９４６.７２９７５ˑ１０－３０.９９７６７２５０１１０.３２２０.６６２０１０.９７７４４１２３.９１５７７.０１７７７ˑ１０－３０.９９９０３３００１２９.２３９０.６９７６９０.９６８８１１４６.４１２６６.８３０ˑ１０－３０.９９９１２３５０１４８.１７５０.７３３３６０.９７７４３１６８.０６７２５.９５ˑ１０－３０.９９９３８４００１６３.４３６０.８１９８５０.９６７４６１７９.８５６１６.６９１２６ˑ１０－３０.９９９３９㊀㊀表５是ＭＣＣＡ对ＣＲ吸附的Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎ￣ｄｌｉｃｈ方程的线性拟合参数ꎮ可知ꎬＬａｎｇｍｕｉｒ模型的相关系数(Ｒ２ȡ０.９９８)高于Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ模型的相关系数(Ｒ２ɤ０.９４４)ꎬ表明Ｌａｎｇｍｕｉｒ模型更适合用来拟合吸附数据[３０]ꎬ证明ＭＣＣＡ对ＣＲ的吸附是单层㊁均衡的吸附ꎮ表４㊀ＭＣＣＡ对ＣＲ吸附的Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程的线性拟合参数Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程Ｑｍ/ｍｇ ｇ－１ＫＬ/Ｌ ｍｇ－１Ｒ２ＲＬＦｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程ＫＦ/Ｌ ｇ－１１/ｎＲ２２１６.９２０.７２４７０.９９８０.０４３９７４０.５９０３０.３７２７１０.９４２９９２.３.７㊀吸附热力学吸附剂上发生的固体表面吸附过程ꎬ可采用热力学的基本方程Ｇｉｂｂｓ方程及吸附平衡常数进行探索ꎬ热力学参数采用标准吉布斯自由能变㊁标准反应焓变和标准反应焓变[３１]:Ｋｄ＝ｑｅ/Ｃｅꎻ(８)ｌｎＫｄ＝ΔＨＲＴ＋ΔＳＲꎻ(９)ΔＧ＝ΔＨ－ＴΔＳꎮ(１０)式中:Ｋｄ为吸附平衡常数ꎻΔＨ为吸附过程的焓变(ｋＪ ｍｏｌ－１)ꎻΔＳ为吸附过程的熵变(Ｊ ｍｏｌ－１ Ｋ－１)ꎻΔＧ为吸附过程的吉布斯自由能变化(ｋＪ ｍｏｌ－１)ꎻＲ为理想气体常数ꎬ８.３１４Ｊ ｍｏｌ－１ Ｋ－１ꎻＴ为热力学温度(Ｋ)ꎮ表５㊀不同温度下ＭＣＣＡ吸附ＣＲ的热力学参数Ｔ/ＫΔＧ/ｋＪ ｍｏｌ－１ΔＨ/ｋＪ ｍｏｌ－１ΔＳ/Ｊ ｍｏｌ－１ Ｋ－１２９３－１.０７７－０.００３６７８０.０２１６２３０３－１.１１４３１３－１.１５１３２３－１.１８８㊀㊀由表６可知ꎬΔＨ<０说明ＭＣＣＡ吸附ＣＲ为放热反应ꎬ低温有利于反应的进行ꎻ在不同温度下ΔＧ<０ꎬ表明吸附为自发过程ꎻΔＳ>０吸附为熵增过程ꎬ吸附的自发性随温度的升高而增加ꎮ２.３.８㊀吸附剂再生循环使用的再生性是评价吸附剂经济性的重要因素之一ꎬ对于吸附剂在水处理中的运用具有重要意义ꎮ通过在染料废水中多次循环利用可以降低成本ꎮ新制及再生后的ＭＣＣＡ对ＣＲ的去除率如图１０所示ꎮ实验结果表明ꎬ新制的ＭＣＣＡ对ＣＲ的去除率为９４.０３％ꎬ采用乙醇再生并循环利用５次后的ＣＲ去除率为９０.４７％ꎬ与新制的ＭＣＣＡ相比ꎬ仅下降３.７９％ꎮ由此可知ＭＣＣＡ的再生效果较好ꎬ可进行多次循环利用ꎮ图１０㊀循环次数对去除率的影响３㊀结论采用响应面优化法ꎬ以温度㊁ｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)及ＥＣＨ为自变量ꎬＭＣＣＡ对ＣＲ的去除率为响应量ꎬ得最佳吸附剂的制备条件:温度６５ħ㊁ｍ(尿素)ʒｍ(ＭＣＣ)＝６.０ʒ２.５㊁ＥＣＨ加入量２.５ｍＬꎮ采用ＦＴＩＲ㊁ＴＧＡ和ＳＥＭ等分析手段对样品进行表征ꎬ结果表明ＭＣＣＡ中有大量含氧官能团ꎬ内部为疏松多孔的结构ꎮ吸附试验表明ꎬ当ＭＣＣＡ的用量为０.０５ｇ㊁ｐＨ值为６㊁温度为２０ħ和ＣＲ初始质量浓度为３００ｍｇ Ｌ－１时ꎬ吸附量为１６３.８ｍｇ ｇ－１ꎬＭＣＣＡ对ＣＲ的去除率达９４.７０％ꎮ准二级模型和Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温吸附模型能很好地对吸附动力学和平衡结果进行模拟ꎬ热力学研究表明吸附过程是一个自发放热的化学过程ꎮＭＣＣＡ其原料储量丰富㊁价格低廉ꎬ易生物降解ꎬ制作工艺流程绿色简单无污染ꎬ可实现大规模生２０１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４７卷产ꎬ具有较大的实际利用价值ꎮ循环利用５次后的ＭＣＣＡ与新制的ＭＣＣＡ相比ꎬＣＲ去除率仅下降３.７９％ꎬ说明ＭＣＣＡ有很好的可重复再生性ꎬ对ＣＲ具有良好的吸附性能ꎬ在染料废水处理方面具有良好的应用前景ꎮ参㊀考㊀文㊀献[１]㊀姜佩.染料废水处理技术研究[Ｄ].青岛:中国海洋大学ꎬ２０１２. [２]㊀李庆云ꎬ韩洪晶.偶氮类染料废水处理技术的研究进展[Ｊ].当代化工ꎬ２０１６ꎬ４５(９):２２１７－２２２０.[３]㊀张华春ꎬ熊国臣.偶氮染料废水处理方法研究进展[Ｊ].染料与染色ꎬ２０１６ꎬ５３(３):４５－５１.[４]㊀宋萌.低温等离子体处理甲基橙染料废水试验研究[Ｄ].邯郸:河北工程大学ꎬ２０１６.[５]㊀杨兴ꎬ张倩ꎬ汤超ꎬ等.改性竹叶对水中刚果红的吸附性能研究[Ｊ].化工新型材料ꎬ２０１７ꎬ４５(１０):２４４－２４６.[６]㊀ＨＯＫＫＡＮＥＮＳꎬＢＨＡＴＮＡＧＡＲＡꎬＳＩＬＬＡＮＰÄÄＭ.Ａｒｅｖｉｅｗｏｎｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｔｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ￣ｂａｓｅｄａｄｓｏｒｂｅｎｔｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅａｄ￣ｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙ[Ｊ].ＷａｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１６ꎬ９１:１５６－１７３. [７]㊀徐淑艳ꎬ谢元仲ꎬ孟令馨.生物质基复合材料在食品包装中的应用[Ｊ].森林工程ꎬ２０１６ꎬ３２(３):８５－８９.[８]㊀ＤＩＮＭＦꎬＰＯＮＲＡＪＭꎬＬＯＷＷＰꎬｅｔａｌ.Ｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｏｆｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｕｓｉｎｇｎａｔｕｒａｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅｖｉａａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍａｎｄｋｉｎｅｔｉｃｓｔｕｄｉｅｓ[Ｊ].ＷａｔｅｒＥｎｖｉｒｏｎＲｅｓꎬ２０１６ꎬ８８(２):１１８－１３０. [９]㊀ＬＩＬꎬＬＵＯＣꎬＬＩＸꎬｅｔａｌ.Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄ/ｃｈｉｔｏｓａｎ/ｇｒａｐｈｅｎｅｏｘｉｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｗａｔｅｒｔｒｅａｔ￣ｍｅｎｔ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓꎬ２０１４ꎬ６６(５):１７２－１７８.[１０]㊀ＤＯＭÍＮＧＵＥＺＲＪꎬＰＥＲＥＳＩＮＭＳꎬＴａｍｍｉｎｅｎＴꎬｅｔａｌ.Ｌｉｇｎｉｎ￣ｂａｓｅｄｈｙｄｒｏｇｅｌｓｗｉｔｈ ｓｕｐｅｒ￣ｓｗｅｌｌｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｉｅｓｆｏｒｄｙｅｒｅｍｏｖａｌ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓꎬ２０１８ꎬ１１５:１２４９－１２５９.[１１]㊀ＭＩＡＯＭꎬＷＡＮＧＧꎬＣＡＯＳꎬｅｔａｌ.ＴＥＭＰＯ￣ｍｅｄｉａｔｅｄｏｘｉｄｉｚｅｄｗｉｎｔｅｒｍｅｌｏｎ￣ｂａｓｅｄｃａｒｂｏｎａｃｅｏｕｓａｅｒｏｇｅｌａｓａｎｕｌｔｒａｌｉｇｈｔ３Ｄｓｕｐ￣ｐｏｒｔｆｏｒｅｎｈａｎｃｅｄｐｈｏｔｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ[Ｊ].ＰｈｙｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙＣｈｅｍｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓꎬ２０１５ꎬ１７(３８):２４９０１－２４９０７.[１２]㊀王丽莉ꎬ欧阳土龙ꎬ戴兴兴ꎬ等.过氧化氢漂白富纤维素材料制备透明纤维素膜研究[Ｊ].森林工程.２０１８ꎬ３４(１):４１－４５. [１３]㊀ＤＩＮＧＪＺꎬＬＩＱꎬＸＵＸꎬｅｔａｌ.Ａｗｈｅａｔｓｔｒａｗｃｅｌｌｕｌｏｓｅ￣ｂａｓｅｄｈｙ￣ｄｒｏｇｅｌｆｏｒＣｕ(ＩＩ)ｒｅｍｏｖａｌａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｃｏｐｐｅｒｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｏｒｒｅｄｕｃｔｉｖｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｃｈｌｏｒａｍｐｈｅｎｉｃｏｌ[Ｊ].ＣａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅＰｏｌｙｍｅｒｓꎬ２０１８ꎬ１９０:１２－２２.[１４]㊀ＣＨＯＮＧＫＹꎬＣＨＩＡＣＨꎬＺＡＫＡＲＩＡＳꎬｅｔａｌ.ＣａＣＯ３￣ｄｅｃｏｒａｔｅｄｃｅｌｌｕｌｏｓｅａｅｒｏｇｅｌｆｏｒｒｅｍｏｖａｌｏｆＣｏｎｇｏＲｅｄｆｒｏｍａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎ[Ｊ].Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅꎬ２０１５ꎬ２２(４):２６８３－２６９１.[１５]㊀ＹＵＭꎬＨＡＮＹꎬＬＩＪꎬｅｔａｌ.ＭａｇｎｅｔｉｃＮ￣ｄｏｐｅｄｃａｒｂｏｎａｅｒｏｇｅｌｆｒｏｍｓｏｄｉｕｍｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ/ｃｏｌｌａｇｅｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｅｒｏｇｅｌｆｏｒｄｙｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ[Ｊ].Ｌｎｔｅｒ￣ｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓꎬ２０１８ꎬ１１５:１８５－１９３.[１６]㊀ＡＲＡＢＩＭꎬＯＳＴＯＶＡＮＡꎬＧＨＡＥＤＩＭꎬｅｔａｌ.Ｎｏｖｅｌｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｄｕｍｍｙｍｏｌｅｃｕｌａｒｌｙｉｍｐｒｉｎｔｅｄｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｂａｓｅｄｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄｓｉｌｉｃａａｓａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｒｂｅｎｔｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｒ￣ｍｉｎａｔｉｏｎｏｆａｃｒｙｌａｍｉｄｅｉｎｐｏｔａｔｏｃｈｉｐｓ:Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｂｙｅｘｐｅｒｉ￣ｍｅｎｔａｌｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ[Ｊ].Ｔａｌａｎｔａꎬ２０１６ꎬ１５４:５２６－５３２. [１７]㊀ＫＨＵＲＩＡＩꎬＭＵＫＨＯＰＡＤＨＹＡＹＳ.Ｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄｏｌｏ￣ｇｙ[Ｊ].ＷｉｌｅｙＩｎｔｅｒｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙＲｅｖｉｅｗｓ:ＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＳｔａｔｉｓ￣ｔｉｃｓꎬ２０１０ꎬ２(２):１２８－１４９.[１８]㊀ＳＡＮＴＲＡＤꎬＳＡＲＫＡＲＭ.Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｃｅｓｓｖａｒｉａｂｌｅｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａｒｓｅｎｉｃ(Ｖ)ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｎｔｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅｎａｎｏｃｏｍｐｏｓ￣ｉｔｅ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｏｌｅｃｕｌａｒＬｉｑｕｉｄｓꎬ２０１６ꎬ２２４(Ａ):２９０－３０２. [１９]㊀王永菲ꎬ王成国.响应面法的理论与应用[Ｊ].中央民族大学学报(自然科学版)ꎬ２００５ꎬ１４(３):２３６－２４０.[２０]㊀ＣＨＥＮＹＷꎬＬＥＥＨＶꎬＡＢＤＨＡＭＩＤＳＢ.Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｏｐｔｉ￣ｍａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｄｙｉｅｌｄｖｉａｎｏｖｅｌＣｒ(ＩＩＩ)￣ｃａｔａｌｙｚｅｄｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ:Ｒｅ￣ｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ[Ｊ].ＣａｒｂｏｈｙｄｒＰｏｌｙｍꎬ２０１７ꎬ１７８:５７－６８.[２１]㊀ＺＨＡＮＧＸꎬＪＩＮＧＳꎬＣＨＥＮＺꎬｅｔａｌ.Ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ３ＤｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｐｏｒｏｕｓＴｉＯ２ａｎｄＳｉＯ２ｗｉｔｈｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｂｙｕｓｉｎｇｎａｎｏｆｉｂｒｉｌ￣ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｃｅｌｌｕｌｏｓｅａｅｒｏｇｅｌａｓａｎｅｗｂｉｏｔｅｍｐｌａｔｅ[Ｊ].ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＣｒｏｐｓａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｓꎬ２０１７ꎬ１０９:７９０－８０２. [２２]㊀ＬＩＣꎬＷＵＺꎬＬＩＡＮＧＨꎬｅｔａｌ.Ｕｌｔｒａｌｉｇｈｔｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｃａｒｂｏｎ￣ｂａｓｅｄａｅｒｏｇｅｌｓｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｇｒａｐｈｅｎｅｏｘｉｄｅａｎｄｂａｃｔｅｒｉａｌｃｅｌｌｕ￣ｌｏｓｅ[Ｊ].Ｓｍａｌｌꎬ２０１７ꎬ１３(２５).ＤＯＩ.１０.１００２/ｓｍｌｌ.２０１７００４５３. [２３]㊀ＫＵＯＹꎬＨＯＮＧＪ.ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙｏｆｍｉｃｒｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｃｅｌｌｕｌｏｓｅｉｎａｑｕｅｏｕｓＮａＯＨ[Ｊ].ＰｏｌｙｍｅｒｓｆｏｒＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏ￣ｇｉｅｓꎬ２００５ꎬ１６(５):４２５－４２８.[２４]㊀ＹＵＥＹꎬＺＨＯＵＣꎬＦＲＥＮＣＨＡＤꎬｅｔａｌ.Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｅｌｌｕｌｏｓｅｎａｎｏ￣ｃｒｙｓｔａｌｓｆｒｏｍｎａｔｉｖｅａｎｄｍｅｒｃｅｒｉｚｅｄｃｏｔｔｏｎｆｉｂｅｒｓ[Ｊ].Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅꎬ２０１２ꎬ１９(４):１１７３－１１８７.[２５]㊀ＬＵＯＸꎬＺＨＡＮＧＬ.Ｎｅｗｓｏｌｖｅｎｔｓａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍａｔｅｒｉａｌｓｐｒｅ￣ｐａｒｅｄｆｒｏｍｃｅｌｌｕｌｏｓｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｉｎａｌｋａｌｉ/ｕｒｅａａｑｕｅｏｕｓｓｙｓｔｅｍ[Ｊ].ＦｏｏｄＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌꎬ２０１３ꎬ５２(１):３８７－４００. [２６]㊀ＣＩＯＬＡＣＵＤꎬＲＵＤＡＺＣꎬＶＡＳＩＬＥＳＣＵＭꎬｅｔａｌ.Ｐｈｙｓｉｃａｌｌｙａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｌｙｃｒｏｓｓ￣ｌｉｎｋｅｄｃｅｌｌｕｌｏｓｅｃｒｙｏｇｅｌｓ:Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｒｅｌｅａｓｅ[Ｊ].ＣａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅＰｏｌｙ￣ｍｅｒｓꎬ２０１６ꎬ１５１:３９２－４００.[２７]㊀王玥ꎬ秦帆ꎬ唐燕华ꎬ等.玉米芯改性吸附剂对水中Ｃｒ(Ⅵ)的吸附性能研究[Ｊ].森林工程ꎬ２０１８ꎬ３４(１):６５－７０.[２８]㊀张春荣ꎬ闫李霞ꎬ申大忠ꎬ等.Ｆｅ３Ｏ４/Ｃ纳米粒子的制备及其对水中罗丹明Ｂ的去除[Ｊ].环境化学ꎬ２０１２ꎬ３１(１１):１６６９－１６７５.[２９]㊀ＦＡＮＬꎬＬＵＯＣꎬＳＵＮＭꎬｅｔａｌ.Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｍａｇｎｅｔｉｃβ￣ｃｙｃｌｏ￣ｄｅｘｔｒｉｎ￣ｃｈｉｔｏｓａｎ/ｇｒａｐｈｅｎｅｏｘｉｄｅａｓｎａｎｏａｄｓｏｒｂｅｎｔａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａ￣ｔｉｏｎｉｎｄｙｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｒｅｍｏｖａｌ[Ｊ].ＣｏｌｌｏｉｄｓＳｕｒｆＢＢｉｏｉｎｔｅｒ￣ｆａｃｅｓꎬ２０１３ꎬ１０３(６):６０１－６０７.[３０]㊀韩志勇ꎬ韩昆ꎬ郝昊天ꎬ等.铜铁氧体法处理模拟染料废水[Ｊ].环境科学ꎬ２０１８ꎬ３９(３):１１９５－１２０１.[３１]㊀ＳＡＲＭＡＧＫꎬＳＥＮＧＳꎬＢＨＡＴＴＡＣＨＡＲＹＹＡＫＧ.Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｃｒｙｓｔａｌｖｉｏｌｅｔｏｎｒａｗａｎｄａｃｉｄ￣ｔｒｅａｔｅｄｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅꎬＫ１０ꎬｉｎａｑｕｅｏｕｓｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭａｎａｇｅｍｅｎｔꎬ２０１６ꎬ１７１:１－１０.３０１第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀农晶愿ꎬ等:纤维素气凝胶的制备及对刚果红的吸附性能。