具有多级结构的有机/无机复合纳米纤维的制备及其对重金属离子的吸附性能研究

项目名称： 具有多级结构的有机/无机复合纳米纤维的制备及其对重金属离子的吸附性能研究

项目编号： No.51303060

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 李响

作者单位： 吉林大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 近年来，重金属污染事件频发，对人类及其他生物的生存造成严重危害，因此防治重金属污染已经成为人类刻不容缓解决的环境问题。最近，申请人研究小组制备的聚丙烯腈/醋酸锰复合纳米纤维膜和多孔壳聚糖/四氧化三铁/氢氧化铁复合微球在去除水中的重金属离子方面表现了较好的性能，通过比较发现电纺丝方法制备的有机/无机复合材料在重金属离子吸附方面表现出了优于单组分无机或有机吸附材料的特点。在此研究基础上，本项目拟通过电纺丝和水热或溶液反应方法相结合制备具有多级结构的纳米纤维，并研究其对重金属离子的吸附性能。研究多级结构中金属氧化物晶型和形貌的变化以及高分子纤维的直径、纤维膜厚度和孔径对吸附重金属离子性能的影响。利用纳米金属氧化物和多级结构的大比表面积和高表面结合能提高复合材料的吸附含量和吸附速率，利用高分子纤维的柔韧性和成膜性好提高复合材料的回收、再利用率，从而实现复合纳米纤维在重金属污染防治领域的应用。

中文关键词： 复合纳米纤维；重金属离子；有机污染物；吸附；

英文摘要： The increasing worldwide contamination of freshwater systems has become one of the key environmental problems facing humanity and heavy metal pollution is regarded as the most serious environmental problems today. In recent years, various methods for heavy metal removal from wastewater, such as chemical precipitation, ion-exchange, reverse osmosis, membrane filtration, adsorption, etc. have been extensively studied. Among these, adsorption is commonly regarded as an effective and economical method for wastewater treatment. Recently, our research group prepared polyacrylonitrile/manganese acetate composite nanofibers and porous magnetic/chitosan/ferric hydroxide microspheres, which exhibited excellent ability in heavy metal ions adsorption. We found the hybrid nano composites showed better adsorption properties than only organic or inorganic component materials. In this proposal, we plan to prepare the hierarchical organic/inorganic composite nanofibers and investigate their applications for heavy metal ions adsorption. We will investigate the phase-structure and morphology effects of metal oxide nano materials in hierarchical composite nanofibers on heavy metal ions adsorption. Moreover, investigate the diameter, membrane thickness and pore size effects of polymer matrix in hierarchical composite nanofibers on h

英文关键词： Composite Nanofibers；Heavy Metal Ions；Organic Pollutants；Adsorption；