MOF-5掺杂改性对纤维素水凝胶保水性能的影响

杨强^1,2，樊国栋²，周春生¹，崔孝炜¹，龚伟¹

1. 商洛学院陕西省尾矿资源综合利用重点实验室2. 陕西科技大学化学与化工学院

摘 要：以MOF-5为改性剂对纤维素水凝胶进行掺杂改性,通过FT-IR、XRD和SEM对其结构进行了表征,并研究了掺杂量、pH、盐溶液浓度、温度对复合纤维素水凝胶保水性能的影响及其可循环利用特性。结果表明,纤维素水凝胶表面的活性基团,有利于MOF-5与其结合,与纯纤维素水凝胶相比,吸水率最高达4294.94%,提高了1 725.63%。保水性实验发现,复合水凝胶在NaCl、AlCl₃盐溶液中的保水效果随着浓度增大而减小;当MOF-5掺杂量为20%、pH=12、盐溶液浓度为4 m mol/L时具有最佳的保水效果,且在40℃,放置175 min,最佳掺杂量的复合纤维素水凝胶保水率仍在50%以上。可循环利用性实验证实,复合纤维素水凝胶循环使用3次时,其保有率仍高于50%。实验结果表明该复合水凝胶在高温农业生产领域有潜在应用价值。

关键词：MOF-5;纤维素水凝胶;保水性;掺杂;