农业环境科学学报

作者：董佳睿,王翔,曹雪森,叶得蓉,张爱英,冯增国

单位：北京理工大学材料学院结构可控先进功能材料与绿色应用北京市重点实验室, 北京 100081,北京理工大学材料学院结构可控先进功能材料与绿色应用北京市重点实验室, 北京 100081,北京理工大学材料学院结构可控先进功能材料与绿色应用北京市重点实验室, 北京 100081,北京理工大学材料学院结构可控先进功能材料与绿色应用北京市重点实验室, 北京 100081,北京理工大学材料学院结构可控先进功能材料与绿色应用北京市重点实验室, 北京 100081,北京理工大学材料学院结构可控先进功能材料与绿色应用北京市重点实验室, 北京 100081

关键词：静电纺丝,环糊精,聚多巴胺,表面功能化,吸附材料,

基金：国家自然科学基金项目（21774016）；国家级大学生创新创业训练计划项目（202410007042，202410007045）

为解决水体系中各类有机污染物造成的环境污染问题，开发多功能水净化材料具有重要意义，本研究以具有独特空腔结构和络合能力的羧基化β-环糊精（cm-β-CD）为主要吸附位点，以具有黏附性且含有丰富儿茶酚基团和氨基官能团的聚多巴胺涂层（s-PDA）作为中间层，通过化学键合方式将cm-β-CD固定于聚氨酯（PU）/聚偏氟乙烯（PVDF）电纺纤维表面，从而获得功能化纤维膜（PU/PVDF/s-PDA/cm-β-CD）。通过扫描电子显微镜、水接触角测试、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、热重分析等多种方法对功能化纤维膜进行表征，结果表明：s-PDA及cm-β-CD组分在纤维表面的成功引入可以赋予该吸附材料多重吸附位点，从而实现对水中不同荷电性有机污染物的高效吸附。同时功能化纤维膜的拉伸强度可达 14.90 MPa、断裂伸长率可达 100.50%，具有优异的柔韧性，使用过程中便于从水体系中分离。选用亚甲基蓝（MB）、酚酞（PHP）作为有机污染物模型进行吸附实验。PU/PVDF/s-PDA/cm-β-CD功能化纤维膜对阳离子有机污染物MB和阴离子有机污染物PHP均表现出较好的吸附能力，吸附动力学拟合结果显示其对MB和PHP的吸附行为均符合准二级动力学模型，主要吸附机理分别涉及π-π共轭作用和静电相互作用，以及主客体络合作用和氢键作用。本研究制备的功能化纤维膜为去除水中多种有机污染物提供了一种新的选择，拓宽了其在分离、净化和分子过滤等领域的潜在应用。

来源：2025年第4期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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