高疏水纳米纤维素-壳聚糖/膨润土气凝胶的构建及其高效油水分离的应用

作者：徐诗琪; 周洲; 汤睿; 江露莹; 王俊辉; 金学群; 张菁玮; 廖丹葵; 童张法; 张寒冰

来源：复合材料学报, 2024, 41(03): 1347-1355.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20230912.003

• 油水分离
• 气凝胶
• 纤维素
• 壳聚糖
• 剥离膨润土

气凝胶具有高孔隙率和高吸附性的特点，因此在含油废水处理领域是一种具有前景的候选材料。目前，所报道的气凝胶仍存在机械强度不足、制作工艺复杂、制备成本高等问题，限制了气凝胶在油水分离领域的应用。膨润土（Bentonite,BT）具有价格低、来源丰富、机械性能优良等特点，能够有效地改善气凝胶的机械性能。本文通过简单的冷冻干燥-常温浸渍法，在羧基纤维素纳米纤维（Carboxycellulose nanofibres,CNF-C）与壳聚糖（Chitosan,CS）的交联网络上引入剥离膨润土（Exfoliated bentonite,BTex），合成了疏水的纳米纤维素-壳聚糖/剥离膨润土气凝胶（CNC/BTex）。制备出的CNC/BTex气凝胶表现出优异的疏水性能（水接触角高达133°）；经过挤压后在5 s内可恢复形变，具有良好的力学性能；对不同油品（正己烷、环己烷、二氯甲烷、食用油和发动机油）的吸附容量为18.48～40.20 g·g-1不等。以二氯甲烷和环己烷为主要研究对象，经过5次循环使用后依然保持稳定的吸油性能（维持在原始吸附量的90%）。本文的工作为制备低成本、高性能的油水分离吸附材料提供了参考。

• 单位
  材料学院; 崇左南方水泥有限公司; 广西大学; 化学化工学院