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作者:封严;李雅琪;徐乃库;
单位:天津工业大学纺织科学与工程学院;天津工业大学材料科学与工程学院;
摘要:为推动铁离子配位聚丙烯酸(PAA)纤维在染料废水处理领域的应用,利用聚乙烯醇(PVA)改性铁离子配位PAA纤维,提高其力学与耐水性能,并采用经纬编织技术以PVA改性铁离子配位PAA纤维为纬线、聚酯纤维为经线编织平纹织物,将平纹织物用作过滤介质处理亚甲基蓝(MB)水溶液,研究织物结构及其脱色MB水溶液性能,并分析其机理;为抑制过滤中铁离子的流失,纺制了具有截留铁离子功能的PVA改性PAA纤维,将其作为纬线、以聚酯纤维为经线编织新平纹织物;将2种织物简单叠加构建过滤单元,实现催化H_2O_2脱色MB的同时可有效抑制铁离子流失的目标。结果表明:与铁离子配位PAA纤维相比,PVA改性铁离子配位PAA纤维的断裂强度提高了32.9%,而溶胀率降低了49.2%,为织物制备与应用提供了便利;织物具有疏松多孔结构,可作为过滤介质在重力驱动下稳定脱色MB水溶液,480 min运行期内通量为11.5 L/(m~2·h);织物中PVA改性铁离子配位PAA纤维为MB水溶液高效脱色提供活性位点,可催化H_2O_2生成羟基自由基(·OH),织物依靠·OH非选择性地氧化分解MB,致使MB脱色率达98.2%,TOC去除率达83.0%,而织物中PVA改性PAA纤维则可截留洗脱的铁离子,使过滤单元的平均铁离子浸出质量浓度仅为0.8 mg/L,提高了过滤单元的应用性能。
关键词:聚丙烯酸(PAA);;聚乙烯醇(PVA);;功能织物;;织物叠加;;亚甲基蓝处理
基金资助:国家自然科学基金项目(51103100);; 国家海洋局产业链协同创新项目(BHSF2017-01)