纸基吸附-分离材料的制备及其应用性能

以杨木化机浆为原料，以柠檬酸（多元酸）为改性剂，基于造纸工艺技术，制备了低成本、易回收、高重金属离子吸附容量和高效油水分离的木质纤维纸基吸附-分离材料。柠檬酸改性可同时提高木质纤维之间的交联程度和羧基含量，进而提高纸基吸附-分离材料的湿强度和增加重金属离子吸附位点。研究结果显示，纸基吸附-分离材料的湿抗张指数可达其干抗张指数的40%~50%，羧基含量最高可达0.66 mmol/g。随柠檬酸浓度提高，纸基吸附-分离材料对重金属离子的吸附容量显著提高，其吸附动力学和热力学均很好地拟合了准二级方程和Langmuir模型（相关系数R²≥0.998），对Cu²⁺和Pb²⁺的理论最大吸附容量分别达到44.29和132.1 mg/g。此外，高羧基含量使纸基吸附-分离材料亲水性显著增强，并赋予其优良的油水分离性能，最大水下油接触角可达155°以上，油水分离效率可达99.8%以上。该多功能纸基吸附-分离材料克服了传统吸附剂和油水分离材料的缺点，可同时进行高效的重金属离子吸附去除和油水分离，并且具备了大规模生产的潜力，在工业废水处理领域具有重要的应用前景。

Preparation and Application of Paper-based Adsorption-Separation Materials