_纳米零价铁-微纤化纤维素复合材料的制备及在造纸废水深度处理中的应用

研究论文·复合材料·作者简介:刘玉女士，在读硕士研究生;主要研究方向:微纤化纤维的制备和应用。纳米零价铁-微纤化纤维素复合材料的制备及在造纸废水深度处理中的应用刘玉万小芳项秀东李友明*武书彬(华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州，510640)摘要:以微纤化纤维素作为天然高分子载体，通过原位液相化学还原反应负载零价铁制备得到了纳米零价铁-微纤化纤维素(NZVI-MFC)复合材料。通过红外光谱(FT-IＲ)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XＲD)和热重分析仪(TGA)来表征NZVI-MFC复合材料并研究其耐热性能，同时，将NZVI-MFC复合材料应用于造纸废水深度处理，探讨了NZVI-MFC复合材料添加量和废水初始pH值对废水处理效果的影响。结果表明，NZVI通过原位化学反应均匀负载到MFC基材上，在废水深度处理最佳条件下，造纸废水的CODCr和色度总去除率分别达到78.4%和90.7%。关键词:纳米零价铁-微纤化纤维素;造纸废水;深度处理中图分类号:TS721文献标识码:ADOI:10.11980/j.issn.0254-508X.2015.12.005收稿日期:2015-07-20(修改稿)*通信作者:李友明先生，E-mail:ymli3@scut.edu.cn。PreparationofNanoZero-valentIron-microfibrillatedCelluloseandItsApplicationinPapermakingWastewaterAdvancedTreatmentLIUYuWANXiao-fangXIANGXiu-dongLIYou-ming*WUShu-bin(TheStateKeyLabofPulpandPaperEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou，GuangdongProvince，510640)(*E-mail:ymli3@scut．edu．cn)Abstract:Microfibrillatedcellulose(MFC)，asanaturalmatrix，canbeusedbyin-situchemicalreactiontopreparenanozero-valueIron-mi-crofibrillatedcellulose(NZVI-MFC)compositematerial．ThecharacteristiesofNZVI-MFCcompositematerialsanditsheatresistanceprop-ertieswereinvestigatedbyinfraredspectroscopy(FT-IＲ)，transmissionelectronmicroscopy(TEM)，X-raydiffraction(XＲD)andthermalgravimetricanalysis(TGA)．InordertoexplorethepossibleapplicationofNZVI-MFCinpapermakingwastewateradvancedtreatment，theeffectsofdosagesofNZVI-MFCcompositematerials，initialpHvalueofthewastewateronwastewatertreatmentwerestudied．TheresearchresultsindicatedthatNZVIdispersedontheMFCmatrixuniformly，undertheoptimaltreatmentconditions，theremovalratesofCODCrandchromawere78.4%and90.7%，respectively．Keywords:nanozero-valentiron-microfibrillatedcellulose;papermakingwastewater;advancedtreatment制浆造纸作为传统的资金和技术密集型产业，其环境污染问题在我国工业行业中较为突出［1］。中国造纸协会公布的中国造纸2014年度报告显示［2］，制浆造纸工业2012年排放废水中化学需氧量(chemicaloxygendemand，CODCr)为53.3万t，占全国工业CODCr总排放的18.7%。造纸废水污染物浓度高，成分复杂，而且还含有难生物降解的有机卤化物、残余木素、重金属等，若处理不当将严重威胁生态环境安全及人类健康。随着GB3544—2011制浆造纸工业水污染物排放标准［3］的颁布实施，造纸废水污染的势头得到抑制。然而，仅依靠传统的物化和生化处理的手段难以实现造纸废水的稳定达标排放。因此，开发造纸废