纖維素是天然可再生高分子材料，且無毒、可降解和價格低廉
因為化石能源短缺和化石燃料環境污染，開發和應用纖維素可再生材料極為重要
纖維素的結構中含有大量的羥基，具有一定的吸附能力但是吸附容量很低
對纖維素進行化學改性引入新的官能團，可顯著提高其吸附性能[1~4]
將纖維素的尺寸降低到納米級，也稱為納米纖維素(NC)，可增大其長徑比和比表面積，使其吸附性能提高[5,6]
對纖維素進行化學或物理處理，可得到納米纖維素(至少有一維尺寸達到納米級)
與傳統的纖維素相比，納米纖維素具有高強度、高比表面積、高楊氏模量和長徑比大等性能，是目前纖維素科學和技術領域中最具發展潛力的材料之一[7,8]
目前對纖維素吸附劑的研究比較多，但是對納米纖維素吸附劑的研究比較少[9]
制備納米纖維素的常用方法，有機械法、酸解法和酶解法
其中機械法能耗大，成本高；酸水解法對設備的要求苛刻，殘留物難以回收和后處理；酶解法的效率不高，反應條件尚需優化
因此開發綠色高效的納米纖維素制備方法，是該領域的研究熱點
離子液體是由有機陽離子和無機或有機陰離子構成的液態有機鹽類物質，有不易揮發、不可燃、性質穩定、可循環利用及無污染等優點，是一種“綠色”化學溶劑
自2002年Swatloski等[10]發現離子液體可溶解纖維素以來，離子液體憑借其優異的性能在纖維素的資源化轉化與利用方面表現出巨大的潛力
使用酸性離子液體可將纖維素水解成纖維素單鏈用于制備納米纖維素，備受關注[11]
鑒于此，本文使用離子液體作為溶劑和催化劑，對纖維素進行溶脹和水解制備納米纖維素；在纖維素水解的同時對其進行接枝共聚改性制備納米纖維素吸附劑，并研究其吸附性能
1 實驗方法1.1 實驗用原料
脫脂棉纖維素；離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽([Bmim]HSO4)(熔點為28℃，純度99%)；丙烯酸、過硫酸鉀、丙酰胺和無水乙醇，純度99%以上
1.2 納米纖維素和納米纖維吸附劑(AA/AM-g-NC)的制備
NC的制備：將1 g脫脂棉纖維和20 g離子液體 [Bmim]HSO4加入250 mL三口燒瓶中，將三口燒瓶置于100℃油浴鍋中加熱且均勻攪拌以使脫脂棉纖維完全溶脹、分散并水解，反應2 h后將纖維素溶液在溫水浴中超聲30 min，然后用無水乙醇和蒸餾水反復離心(2000 r/min)洗滌至中性
將洗滌后的纖維素均
聲明：
“離子液體輔助納米纖維素吸附劑的制備及其吸附性能” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：黃健,林春香,陳瑞英,熊萬永,溫小樂,羅鑫
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2025年08月05日 ~ 07日 
