多孔纤维素表面聚离子液体交联结构构建与吸附性能研究
宋文琦1,2,* 符泽鹏2 王紫2 任芷桦2 王思雨2 杨成林2 朱雪瑶2 彭亲2 杨苗秀3
1. 西京学院材料与能源科学技术研究院，西安市先进光电子材料与能量转换装置重点实验室
2. 西京学院电子信息学院
3. 中国制浆造纸研究院有限公司
本研究通过碱/尿素溶剂体系，以棉浆为原料，开发了一种新型聚咪唑离子液体改性多孔纤维素（PC@PCIL），并用于高效去除水相中偶氮染料。
本研究旨在开发新型纤维素基吸附剂，通过设计并合成具有特定结构的IL功能单体，采用可逆加成-断裂转移（RAFT）聚合技术，制备PIL功能化的多孔纤维素（PC@PCIL），表征PC@PCIL材料的表面形貌、化学结构及取代度，并设计批量吸附实验，同时利用吸附模型拟合揭示吸附机理。
通过碱/尿素溶剂体系，以棉浆为原料，制备多孔纤维素基质（PC），再引入1-乙烯基-3-丁基咪唑氯盐和3,3-1,4-亚苯基双（亚甲基）双（1-乙烯基咪唑二氯盐）作为共聚单体，采用可控活性聚合技术构建PC表面的聚离子液体交联结构，制备得到PC@PCIL吸附剂。该吸附剂对水相中刚果红的吸附量高达544 mg/g，吸附过程主要以静电相互作用、π-π堆叠和疏水作用的协同化学吸附机制为主导，遵循准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型。
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图1 IL功能单体的1H NMR谱图及PC@PCIL的合成路线示意图![]()
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*通讯作者：宋文琦，博士，副教授。陕西省高校第五批青年杰出人才，陕西高校青年创新团队负责人，西京学院优秀教师，优秀学业导师，优秀本科毕业论文指导教师。获陕西高校科研优秀成果奖二等奖1项，主持国家科学自然基金青年基金项目1项，省级项目4项，校企合作项目5项（累计经费318万）；以第一作及通讯作者在Chem Eng J、Carbohyd Polym、ACS AppMate Inter、Sep Purif Tech以及高分子学报国内外主流期刊发表论文三十余篇，出版专著1部，授权中国发明专利7件。
宋文琦,符泽鹏,王紫, 等. 多孔纤维素表面聚离子液体交联结构构建与吸附性能研究[J].中国造纸学报,2024,39(3):1-9.
SONG W Q, FU Z P, WANG Z, et
al. Construction of Polymeric Ionic Liquid Crosslinked Structures on Porous
Cellulose and Study on Adsorption Performance[J].Transactions of China Pulp and
Paper,2024,39(3):1-9.
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