纳米纤维素气凝胶构建及其过滤聚苯乙烯微塑料性能研究

作者：王洁; 王晓彤; 朱高坚; 刘超; 吴伟兵; 戴红旗; 卞辉洋^*

来源：中国造纸学报, 2023, 38(03): 104-112.

• 微塑料
• 纳米纤维素
• 气凝胶
• 过滤性能

以漂白桉木浆为原料，分别通过2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(EPTMAC)对其化学改性，并借助高压均质处理得到改性纤维素纳米纤丝(CNF)，最后采用冷冻干燥法制备得到改性CNF气凝胶。研究了聚苯乙烯微塑料(PSMPs)种类和浓度对改性CNF气凝胶过滤性能的影响。结果表明，EPTMAC改性气凝胶(QCNF)对羧基化聚苯乙烯(PSCOOH)的过滤效率为99%;TEMPO氧化改性气凝胶(TCNF)对氨基化聚苯乙烯(PS-NH2)的过滤效率为75%。改性CNF气凝胶对PSMPs的过滤性能得益于材料本身的超亲水性、独特的三维多孔结构和表面丰富的活性结合位点。此外，QCNF气凝胶经过8次循环过滤后，QCNF气凝胶对PS-COOH的过滤效率始终保持在99%以上，过滤通量稳定且超过20.2 L/(m2·h)，具有良好的稳定性和可重复利用性。

• 单位
  南京林业大学