| 刘流,田秀枝,蒋学,高文强,侯恩凤.L-赖氨酸接枝微/纳米纤维素的制备及其pH响应型染料吸附性能的研究[J].中国造纸学报,2026,41(1):88-96 |
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| L-赖氨酸接枝微/纳米纤维素的制备及其pH响应型染料吸附性能的研究 |
| Preparation of L-lysine Grafted Micro/Nano Cellulose and Study on Its pH Responsive Dye Adsorption Properties |
| 投稿时间：2025-03-01 修订日期：2025-03-20 |
| DOI：10.11981/j.issn.1000-6842.2026.01.88 |
| 中文关键词: 微/纳米纤维素 L-赖氨酸 pH响应 染料吸附 |
| Key Words:micro/nano cellulose L-lysine pH responsiveness dye adsorption |
| 基金项目:陕西科技大学自然科学前沿研究基金（2020XSGG-07）；陕西省重点研发计划（2022GY-278）；陕西省自然科学基础研究计划（2023-JC-YB-104）；广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室开放基金（2023GXZZKF36）。 |
| 作者 | 单位 | 邮编 | | 刘流* | 1陕西科技大学轻工科学与工程学院,陕西西安,710021 | 710021 | | 田秀枝 | 1陕西科技大学轻工科学与工程学院,陕西西安,710021
2广西大学广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室,广西南宁,530004 | 530004 | | 蒋学* | 1陕西科技大学轻工科学与工程学院,陕西西安,710021
2广西大学广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室,广西南宁,530004 | 530004 | | 高文强 | 1陕西科技大学轻工科学与工程学院,陕西西安,710021 | 710021 | | 侯恩凤 | 1陕西科技大学轻工科学与工程学院,陕西西安,710021 | 710021 |
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| 中文摘要: |
| 本研究通过多级改性策略，制备了pH响应型微/纳米纤维素吸附剂（Lys-g-MNC）。首先采用超微粉碎获得微/纳米纤维素（MNC，超过60%粒径达到纳米级），经高碘酸钠氧化得到微/纳米二醛纤维素（MNDAC），进而与L-赖氨酸发生席夫碱反应以引入两性基团，制得Lys-g-MNC。结果表明，Lys-g-MNC（约85%粒径为纳米级）具有两性特征（等电点为5.2）且含有大量无定形区。以活性蓝-19（RB-19）和亚甲基蓝（MB）为模型污染物，在pH值=3时，Lys-g-MNC对RB-19的理论饱和吸附量达144.3 mg/g，当pH值=10时，对MB的理论饱和吸附量达163.8 mg/g，展现出显著的pH响应特性；吸附过程符合拟二级动力学吸附模型和Langmuir等温吸附模型，表明其以单分子层化学吸附为主导机制。 |
| Abstract: |
| In this study， a pH-responsive micro/nano cellulose adsorbent （Lys-g-MNC） was prepared via a multi-stage modification strategy. Firstly， micro/nano cellulose （MNC，more than 60% of its particles were in the nanoscale range） was obtained by ultrafine grinding， and then oxidized with sodium periodate to produce micro/nano-dialdehyde cellulose （MNDAC）. Subsequently， MNDAC was subjected to a Schiff base reaction with L-lysine to introduce amphoteric groups and prepare Lys-g-MNC. The results showed that Lys-g-MNC （approximately 85% of its particles were in the nanoscale range） exhibited amphoteric characteristics with an isoelectric point of 5.2 and contained a large number of amorphous regions. Using reactive blue 19 （RB-19） and methylene blue （MB） as model contaminants， the theoretical saturation adsorption capacity of Lys-g-MNC towards RB-19 reached 144.3 mg/g at pH value of 3， while its theoretical saturation adsorption capacity towards MB reached 163.8 mg/g at pH value of 10， indicating prominent pH-responsive properties. The adsorption process was well fitted with the pseudo-second-order kinetic and the Langmuir isothermal adsorption model， suggesting that the dominant mechanism was monolayer chemisorption. |
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