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离子形态的重金属广泛存在于各种水体中,具有痕量致毒、可生物富集等特点,并且难以在生物体内降解,对人类健康存在严重威胁。因此对重金属污染的控制已经成为环境保护研究中的重要课题。 聚苯胺(PANi)是一种结构型导电聚合物,分子链中含有大量的氨基和亚氨基功能基团可与重金属离子发生络合作用。这些基团还具有还原性,能够与一些氧化电位较高的重金属离子发生氧化还原反应,提高吸附性能。 本课题首先通过两种途径制备了PHB/PANi-SSA(聚羟基丁酸酯/聚苯胺-磺基水杨酸)复合纳米纤维。方案一,针对PANi溶解性和机械强度差、难以加工的缺陷,利用可纺性较好的PHB作为载体,制备了PHB/PANi-SSA混纺纳米纤维,并通过正交实验考察了PANi-SSA与PHB混合比例、纺丝电压、挤出率、接收距离对纤维直径和分布的影响,确定了最佳纺丝工艺为:PANi-SSA与PHB混比为2%、纺丝电压19kV、挤出速率1.5mL/h、接收距离20cm;方案二,结合静电纺丝与原位聚合方法制备了PHB/PANi-SSA核-壳结构纳米纤维,并采用控制变量法优化了合成条件,最佳工艺参数为:ANI浓度0.1mol/L、ANI∶APS∶SSA摩尔比为1∶1∶1、聚合时间8h。其次,研究复合纳米纤维对溶液中重金属离子的吸附性能,主要考察了溶液中离子的初始浓度,溶液pH值、接触时间和溶液温度对吸附性能的影响。实验测得复合纳米纤维对Cu2+、Pb2+、Cr6+三种离子的最佳吸附起始浓度分别为400mg/L、250mg/L、500mg/L,其中Cu+、Pb2+的最佳吸附pH为5,Cr6+为3。复合纳米纤维对三种离子的吸附行为符合准二级动力学方程,Cu2+、Pb2+符合Freundlish热力学模型,而Cr6+更接近Langmuir热力学模型。PHB/PANi-S SA复合纳米纤维对Cu+、Pb2+、Cr6+三种离子的吸附均为自发、吸热、熵增的过程且再生性能良好,这为其在吸附材料方面的应用奠定了基础。