旧报纸碳基气凝胶的制备及其吸附性能的研究

摘要：将富含纤维素的旧报纸先进行润胀、打浆，然后冷冻干燥，得到旧报纸气凝胶（WNA），利用高温热分解的方式处理WNA制得旧报纸碳基气凝胶（CA）。采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显徽镜（SEN）、X射线衍射仪（XRD）对CA的性能进行表征。结果表明，CA的密度（0 0348 g／cm^3）较低，动态接触角为129.8°，表明CA的疏水性能优异。CA结果表明，与WNA相比，CA中羟基、烷基及糖苷键等官能团含量减少。SEN分析表明，CA的纤维宽度在8～10 μm范围内，其具有连续纳米多孔三维网络结构。XRD分析表明，纤维素的结晶区受到破坏，导致无定形碳的形成。CA能高效、快速地吸附有机溶剂和石油化工产品，吸附量可达自身质量的21～37倍。利用燃烧的方法可将吸附的物质从CA中分离出来并对CA进行回收。经过6个吸附／燃烧循环过程，CA对甲醇和硅油的吸附能力分别是原吸附能力的83.9％和86.4％，表明CA可实现多次循环利用。