天然可降解柚子皮吸附材料制备及其对有机污染物的吸附性能

如何获得 一种价 格低廉 ， 且 在 自然 条 件 下 可 自降 解 的 天 然 吸 附材 料 是 目前 研 究 的热 点 之 一 。
柚 子 是 南 方 常见 的 一 种 水 果 ， 皮 占了总重 的 ５ ５ ％ 左右 ， 含 有 丰 富 的 纤 维 素［ ６ １ ， 且 产量高 ， 原料易 得 ， 成 本 低 廉 。我 国 目前对 柚 子 皮 的 研 究 主 要 是 如 何
个 主要 变化 过 程 ： 吸 附水 脱 附 、 结 晶 水脱 附 、 预碳化 和碳化 与灰化 ； 柚 子 皮含 有 丰 富 的 纤 维 素 ，
内部 具 有 良好 的 多孔 层 状 结 构 ， 且 随 着 热 处理 温度 的 升 高 ， 纤维素逐渐被 分解 ， 多孔 层 状 结 构
被破 坏 。 以甲苯、 甲醛 和 丙 酮等 有 机 物 为 吸 附对 象 ， 测 试 了天 然 柚 子 皮 吸 附材 料 的吸 附性 能 。 结 果表 明 ， ８ ０ ℃ 时干 燥 后 ， 柚 子 皮 吸 附 材 料 对 有 机 污 染 物 的吸 附效 果 最佳 。 这 与柚 子 皮 的 吸 附水 和 结 晶 水 的 脱 除 和 多孔 层 状 结 构 保持 良好 有 关 。
２ ０ １ ４ 年第４ ５ 卷第１ ２ 期
渐； 他 工
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高分子有机化合 物 ， 具有可降解性［ ２ ４ － － ２ ５ ］ 等 特 点 。 因 此， 本 文 以 天 然 可 降 解 的柚 子 皮 为 原 料 ， 经 干 燥 处理 后获得 了柚子皮 吸附材 料 ， 分 析 研 究 了 柚 子 皮 的热 稳 定 性 、形 貌 、 物相组成 和微结构特征 ， 报 道 了 上 述 特 征 与 其 对 甲苯 、 甲醛 和 丙 酮 等 有 毒 有 害气 体 的吸附性能 的关联性 ， 并 提 出柚 子 皮 可 直
２ ．浙 江 工 业 大 绿 色 化 学 合 成 技 术 国家 重 点 实 验 室 培育 基 地 ，浙 江
杭 州 ３ １ ０ ０ １ ４ ）
摘 要 ： 以天 然 柚 子 皮 为 原料 ， 经 干 燥 后 制 备 了天 然 可 降解 吸 附 材 料 ； 应 用 差 热 一热 重 分
析 了其 稳 定 性 ， 采 用 Ｘ 射 线 衍 射 分 析 和 扫 描 电子 显 微 镜 对 其 物 相 、 形貌和微 结 构特征进行 了 表征 ； 并 用 红 外光 谱 分析 对其 表 面特 性 进 行 了测 试 。 分析 结 果表 明 ，热 处 理 过 程 中柚 子 皮 有 四
活 质 量 与身 心健 康 的 大 背 景 下 ， 室 内空 气 的 净 化
引起 了 人们 广 泛 地 关 注 川 。 室 内空 气 净 化 一 般 有 植物净化法 、 化 学 催 化 法 和 吸 附 法 等 。植 物 净 化
提 取 果皮 中的精油 、 色素 和果 胶 ， 而 直 接 将 柚 子
基 金项 目 ： 国 家 自然 科学 基 金 （ ２ １ １ ７ ３ １ ９ ３ ） 、 浙 江 省 自然科 学 基 金 （ Ｙ ４ ０ ８ ０ ２ ０ ９和 Ｙ ４ ０ ６ ０ ９ ４ ） 。 作者简 介： 王美华（ １ ９ ８ ９ 一 ） ， 女， 硕 士 研 究 生 。Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｗ ｍｈ ｈ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ＠１ ６ ３ ． ｅ ｏ ｍ。
可 以 用 来 制 备 吸 附 剂 “ 】 。研 究 还 表 明 ， 柚 子 皮 中
富 含 的 纤 维 素 和 木 质 素 多 糖 等 可 与 重 金 属 离 子 发生络合螯 合作用 ， 可 用 于 处 理 含 重 金 属 的 工 业
二 次污染小 等优点 ， 但 成 本 高 使 得 这 些 方 法 研 究
虽多， 真正投入大批量 工业 生产 的却不 多。与其
它方法相 比， 吸附法具有 去除效 率高 、 净化 彻底 、 能耗 低 、 工 点
是多孔类吸附剂成本较高 。
修 回 日期 ： ２ ０ ｌ ４ — ０ ３ 一ｌ ４
废 水 删 ； 柚子皮还 用于制 备活性 炭 ， 并 应 用 于 环 境 污 染 处 理 中ｌ ２ － ２ ３ ］ 。但 是 ， 直 接 使 用 柚 子 皮 来 净 化 空 气 中 的有 毒 有 害 气 体 的研 究 则 很 少 。 柚子 皮含有 丰富 的纤维 素和果胶 ， 是 天 然 的
关 键 词 ：天 然 可 降 解 ； 柚子皮 ； 吸 附材 料 ； 有机 污染物 ； 吸 附性 能
文章 编 号 ：１ ０ ０ ６ — ４ １ ８ ４ （ ２ ０ １ ４ ） １ ２ — ０ ０ ４ ２ － ０ ５
随 着 居 住 和 办 公 室 内装 修 的 普 及 和 密 闭 程
度 的增加 ， 室 内空 气 污 染 已经 成 为 影 响人 类 健 康 的 重 要 因素 之 一 。 因 此 ， 在 当今 社 会 普 遍 关 注 生
皮用作 吸附材料 的研究 还较少 ｌ ７ ｌ 。 柚 子 皮 里 面 的 白色 絮 状 层 中 含 有 大 量 的 纤 维 素 】 ， 所 以 理 论 上
１ 的优 点 是 绿 色 环 保 ， 缺 点是作 用效果慢 、 处 理 量
较 小 ，故 而 不 能 作 为 处 理 装 修 污 染 的 主 要 手 段 。 化 学 催 化 的方 法 研 究 较 多 的 有 光 催 化 法 、 臭 氧 氧 化 法 和等 离子 体法 等 ， 具 有效 率 高 、 适 用 性 强 和
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Ｚ ＨＥ Ｊ Ｉ ＡＮＧ ＣＨＥ ＭＩ Ｃ ＡＬ Ｉ ＮＤＵＳ Ｔ ＲＹ
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天然可 降解柚子皮 吸附材料制备及其对有 机污染 物 的吸附性能
王 关华 ，陈 辉 ，任 晓青 ，李 国 华
（ １ ．浙 江 工 业 大 学 化 学 工 程 与 材 料 学 院 ，浙 江 杭 州 ３ １ ０ ０ １ ４ ；