Page 88 - 《精细化工》2020年第7期

·1370· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

好。MCC 的起始热降解温度和质量残余率分别为
295 ℃和 98.0%，而 MCC 气凝胶分别为 211 ℃和
77.2%，MCC-GO 气凝胶球分别为 224 ℃和 71.6%。

图 7 样品热重曲线
Fig. 7 TG curves of samples

两种气凝胶球的热稳定性略低于 MCC，这可能
是由于 MCC 溶解再生后，经过 SC-CO 2 干燥，MCC
的高结晶度结构被破坏，以及纤维素降解导致的聚
合度降低 [16] 。MCC-GO 气凝胶球的热稳定性比 MCC
气凝胶球好，主要原因是添加纳米 GO 后能充分发
挥 GO 的阻隔作用，防止氧气进入内部，阻碍热量

的传递。
a 1、a 2—GO 含量 0；b 1、b 2—GO 含量 3%；c 1、c 2—GO 含量 6%； 2.6 吸附性能测试
d 1、d 2—GO 含量 9% 图 8 是不同 GO 含量的 MCC-GO 气凝胶球对溶
图 6 不同 GO 含量的气凝胶 SEM 图
Fig. 6 SEM images of aerogels with different GO content 液中亚甲基蓝的去除效果，插图中 a 样品 GO 含量
为 0，c 样品 GO 含量为 6%。

通过对比 MCC 气凝胶球和 MCC-GO 气凝胶球
的内部结构可以看出，添加 GO 后 MCC 气凝胶球内
部孔隙在原来洞状的基础上增加了片状洞，并且随
着 GO 含量的增加，内部孔隙逐渐增多增大，这对
应其体积收缩逐渐减小的变化规律。从 SEM 图可以
看出，层状的 GO 在微球内部起到了支撑作用，阻
止了纤维素大分子的收缩。并且从 FTIR 分析中可
知，GO 与纤维素羟基产生相互作用，会使纤维素
分子自身的氢键结合减少，进一步阻碍收缩，孔隙
保持较大。
图 8 MCC-GO 气凝胶球对亚甲基蓝吸附效果
2.5 热稳定性分析 Fig. 8 Adsorption of methylene blue on MCC-GO aerogel
图 7 为 MCC、MCC 气凝胶球和 GO 含量为 6% spheres

的 MCC-GO 气凝胶球的热重曲线。 由图 8 可知，MCC 气凝胶球在 80 min 时去除
选择 GO 含量为 6%的气凝胶球进行热稳定性测 率达到最大，仅为 60.1%；添加 GO 不仅提高了 MCC
试是因为其平均粒径大、体积收缩小，测试效果明 气凝胶球对亚甲基蓝的去除率，而且提高了去除速
显，且其粒径均匀，使得每个气凝胶球样品中 GO 率。由于 GO 含量为 6%的气凝胶球平均粒径大，吸
含量大致相同。从图 7 可以看出，MCC 的起始热降 附位点多，因此，在吸附的起始阶段吸附速度更快，
解温度高于 MCC 气凝胶球和 MCC-GO 气凝胶球， 而吸附平衡阶段与 GO 含量为 9%的气凝胶球大致相
而 MCC-GO 气凝胶球的热稳定性比 MCC 气凝胶球 同，综合考虑，GO 含量为 6%的气凝胶球的吸附性