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1成果简介

开发多功能、广谱的吸附剂来去除污染的水和油中的各种染料是非常可取的。本文，青岛大学XiuxiuTian等研究人员在《ACSSustainableChem.Eng》期刊发表名为“AmphiphilicCalciumAlginateCarbonAerogels:Broad-SpectrumAdsorbentsforIonicandSolventDyeswithMultipleFunctionsforDecolorizedOil–WaterSeparation”的论文，研究以海藻酸钠为原料，通过湿法纺丝、交联、干燥、高温炭化等方法制备了海藻酸钙碳气凝胶（CCA）。在℃下炭化的CCA（CCA-）对亚甲基蓝作为阳离子染料、甲基橙为阴离子染料、油红O为溶剂染料以及其他9种染料具有良好的吸附效果。研究了吸附动力学、温度、溶液pH等参数对吸附的影响、再生性能和吸附机理。CCA-对孔雀石绿、结晶紫和酸性品红的超高吸附容量分别为、和mgg-1。有趣的是，与先前报道的具有简单油水分离的碳气凝胶不同，由于具有两亲性，本文制备的CCA-可用于分离油水、表面活性剂稳定的油中水和水包油乳液，同时从水和油中去除染料。本研究为设计具有广谱染料吸附和油水分离性能的碳气凝胶开辟了一条新的途径。

2图文导读

方案1.CCA合成过程的示意图

图1.（a）湿纺后在乙醇中沉淀的藻酸钠纤维的数字图像，

（b）CA，热解后的（c）CCA-的数字图像。

（d）CA的SEM图像。

（e）CCA-的低倍放大率（f）高倍放大率SEM图像。

（g）CCA-纤维横截面的低放大倍率和（h）高放大倍率SEM图像。

（i）CCA-的SEM图像以及C，Ca和O元素的相应EDS映射。

图2.（a）XRD图，（b）XPS光谱，（d）FTIR光谱，（e）拉曼光谱和（f）氮吸附-解吸等温线以及CA，CCA的相应孔径分布曲线（插图）-，CCA-和CCA-。（c）CCA-的高分辨率C1sXPS光谱。

图3.（a）CCA-和（b）CCA-对MB，MO和油红O的吸附过程。（c）接触时间对MB，MO和油红O吸附到其上的影响CCA-。动力学图在MB，MO和油红O上的相应回归：（d）伪一阶模型和（e）伪二阶模型。

图4.使用CCA-在水下去除（a）浮动轻油和（b）重油。轻油体积：0.36mL，重油体积：0.12mL。使用CCA-的（c）重油-水和（d）轻油-水分离的图像。轻油：?油正己烷染成红色O.重油：四氯化碳沾上油红O.水与MB染色。

3小结

本文以海藻酸钠为原料，通过湿法纺丝、交联、干燥、高温炭化等工艺制备了水溶性和油溶性染料的广谱吸附剂CCAs。本文报道的CCA的两亲性特性为设计新型的染料广谱吸附剂和多功能油水分离材料提供了重要的途径。此外，海藻酸钠前体是从丰富的可再生海藻中提取出来的，在合成过程中使用了无毒化学品，为以环保的方式开发高性能多孔炭吸附剂和油水分离材料打开了大门。

文献

▼往期精彩回顾▼浙江理工大学《Electrochim.Acta》：微流控法制备分层多孔超导炭黑/石墨烯杂化纤维,用于高比电容的可穿戴超级电容器中科院上海硅酸盐所《Carbon》：富氧管状碳可有效产生太阳能蒸汽华南理工《Carbon》：一种简易且经济高效的方法制备柔性石墨烯薄膜，用于水性集电器

来源：文章来自ACSSustainableChem.Eng网站，由材料分析与应用整理编辑。

长按，识别图中


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