磁性可溶性淀粉功能化碳纳米管的表征及其在染料吸附中的应用

摘要：制备了可溶性淀粉功能化多壁碳纳米管复合材料(mwcnt -淀粉)提高MWCNTs的亲水性和生物相容性。对mwcnt -淀粉进行了表征傅里叶变换红外光谱(FTIR)，紫外可见光谱(UV-vis)， x射线衍射-采用XRD、透射电镜、热重分析等方法进行分析将淀粉组分(约14.3wt%)共价接枝到MWCNT表面。MWCNT -淀粉-氧化铁复合材料，用作去除水中染料的吸附剂通过在mwcnt -淀粉表面合成氧化铁纳米颗粒，制备了纳米氧化铁溶液作为氧化铁纳米颗粒生长的模板，纳米颗粒均匀分散在表面mwcnt -淀粉。mwcnt -淀粉-氧化铁具有satu-超顺磁性配比磁化(23.15emu/g)，对阴离子甲基橙(MO)和阳离子有较好的吸附性能亚甲基蓝(MB)染料比mwcnt氧化铁。

1. 介绍

碳纳米管(CNTs)已经越来越受到人们的关注多学科研究因其独特的物理和物理性质化学性质;然而，CNTs的疏水性可能限制他们的应用程序。的亲水性和生物相容性将碳纳米管与生物聚合物共混可以改善碳纳米管的性能

复合系统。许多天然聚合物具有亲水性并通过化学反应在复合材料中得到了广泛的应用或与碳纳米管的物理相互作用。CNTs已经被合并用于电化学传感器的脱氧核糖核酸和生物传感器[1]。由再生丝组成的纳米复合材料由电纺丝法和多壁碳纳米管(MWC-)制备的丝素NTs)已制备好[2]。单壁CNTs (SWCNTs)显示a蛋白质在铁蛋白水溶液中的自然亲和力，从而在显着的铁蛋白- swcnt偶联和增溶中SWCNTs[3]。进一步增强和稳定的共轭酰胺化偶联剂的存在，促进cova-借给联系。用共价法将壳聚糖接枝到MWCNTs上完全脱乙酰壳聚糖修饰MWCNT。

采用铸造法制备了[4]甘油增塑淀粉/MWCNT复合材料，具有潜在的电活性聚合物[5]的应用前景。一个柔性纸晶体管是由再生纤维素制成的以及MWCNT，其中MWCNT与cellu-共价结合在介质纤维素中，失去的链起电子通道的作用层[6]。Li等人用纤维素溶液处理SWCNTs在1-丁基-3-甲基咪唑溴化铵中，得到SWC-NTs纤维素络合物分散在水中形成稳定体系溶解与纤维素生物相容性。凝胶纤维/海藻酸盐采用快速注射法制备了含40wt% CNTs的复合材料海藻酸钠和碳纳米管的混合溶液从注射器进入cacl2·2h2o溶液[8]。

最近，关于CNTs的报道也有很多研究用氧化铁制备磁性碳纳米管复合材料

磁分离技术。Gong等人合成了mag-netic纳米复合材料，由商业上可用的MWCNT和磁性氧化铁纳米颗粒以合金石为吸附剂，对阳离子染料进行了吸附脱除水的解决方案。同理，Ni(II)和Sr(II)的吸附在MWCNT/氧化铁磁性复合材料上也进行了研究作者:Chen et al.[10]。一般来说，氧化铁纳米颗粒是aggre-在CNTs表面盖特涂层[9,11]。这项工作提供了提出了一种改进氧化铁分散的新方法MWCNTs和磁性MWCNTs在水溶液中的表面，可增加磁性MWCNTs对染料的吸附。

首先，MWCN与可溶性淀粉共价接枝，作为氧化铁纳米颗粒的模板。由于spe很大cific表面积小，体积小，结构中空分层对于碳纳米管，我们假设碳纳米管复合材料会有很好的具有去除多种污染物的优良吸附剂的潜力。以所得磁性mwcnt -淀粉-氧化铁为原料一种用于去除阴离子染料甲基橙(MO)和水溶液中的阳离子染料亚甲基蓝(MB)。的可溶性淀粉的亲水性改善了其分散性水溶液中的mwcnt -淀粉-氧化铁。此外,增加磁性MWCNT与染料的接触面减少了MWCNTs的聚集促进了扩散将染料分子转移到MWCNTs的表面。