新型功能化改性生物质吸附剂的制备及其对重金属铜的吸附性能研究

为有效解决自然水体中重金属污染的问题,以来源广泛、成本低廉、可再生的废弃生物质材料(花生壳、玉米芯、白果壳、树皮等)为基体,通过表面预处理、高温炭化以及后功能化改性(包括硫酸、硝酸、柠檬酸、高锰酸钾活化)等工艺制备了一系列高效多孔生物吸附剂材料。结果表明,经过高锰酸钾氧化改性的生物吸附剂(花生壳、玉米芯、白果壳、树皮)对重金属铜的吸附率最高,分别达到79.4%、65.3%、83.9%、71.8%,与原始生物材料吸附效果相比,吸附容量显著提高了66.2%、53.7%、70.7%、53.1%。同时,优化了高锰酸钾改性吸附剂对铜的吸附条件(时间、温度、pH)。经过结构特性表征分析,改性后的吸附剂相较于改性之前生物材料比表面积更大、孔隙结构更多,较大幅度提升了对于重金属离子的吸附能力。该研究所开发的高效生物质吸附剂为环境中重金属离子的消除以及资源化利用提供了一种廉价高效的新方法、新思路,同时也提供了一种绿色高效处理农林业废弃物的途径。

抗菌细菌纤维素功能材料的制备及应用研究进展

作为一种环境友好型生物纳米高分子新材料,细菌纤维素具有高化学纯度、高持水性、高力学强度、生物相容性佳、生物可降解等独特性能,因而在食品、生物医学、包装、水处理及功能纺织等领域具有广泛应用。然而,天然细菌纤维素缺乏抗菌功能元件,在储运及应用过程中很容易受到微生物污染而影响其性能发挥及进一步实际应用,因此制备具有抗菌功能的抗菌细菌纤维素功能材料尤为重要。本综述全面总结了近年来国内外有关抗菌细菌纤维素功能材料的制备方法及应用研究进展,详细介绍了后功能化改性、原位改性、共混再生改性三类制备方法的原理及优缺点,并对抗菌细菌纤维素功能材料在生物医学、包装材料、水处理、功能纺织等领域的应用情况进行了详细探讨,以期通过本综述的总结能为从事抗菌细菌纤维素功能材料的研制及应用相关研究的科技工作者提供有力指导。