Page 212 - 《精细化工》2023年第8期

第 40 卷第 8 期 精 细 化 工 Vol.40, No.8
20 23 年 8 月 FINE CHEMICALS Aug. 2023

水处理技术与环境保护
壳聚糖/聚乳酸复合膜的制备及其吸附性能

2
1
1*
1
李杨松 ，赵晓燕 ，刘瑞宸 ，崔朝亮
（1. 常州大学 石油化工学院，江苏 常州 213164；2. 南京工业大学 材料化学工程国家重点实验室，江
苏 南京 211800）

摘要：为了减小水处理废弃膜对环境的危害，以静电纺聚乳酸（PLA）纤维膜为基底层，采用浸涂的方式将壳
聚糖（CS）涂覆层与 PLA 基底层复合形成了 CS/PLA 复合膜。采用 SEM、XRD 对其进行了表征。考察了 CS
与 PLA 体积比对膜性能的影响。结果发现，当 CS 和 PLA 体积比为 7∶5 时，CS 涂覆层表面致密且平整，其厚
2
度为 7 μm，CS/PLA 复合膜的拉伸强度为 2.55 MPa，断裂伸长率为 24.96%，纯水通量为 115.32 L/(m ·h)，对酸
2
性染料的渗透通量为 99.43 L/(m ·h)，吸附率达 96%；对牛血清蛋白和卵清蛋白的吸附率分别为 86%和 84%；对
2+
2+
2+
Cu 、Pb 和 Cd 的平衡吸附量分别为 165.00、248.54 和 307.83 mg/g。
关键词：静电纺丝；聚乳酸；壳聚糖；复合膜；吸附；水处理技术
中图分类号：TQ321 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2023) 08-1826-07
Preparation and adsorption performance of chitosan/polylactic

acid composite membranes

2
1
1
1*
LI Yangsong , ZHAO Xiaoyan , LIU Ruichen , CUI Zhaoliang
（1. School of Petrochemical Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164, Jiangsu, China; 2. State Key
Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211800, Jiangsu, China）
Abstract: To reduce the harm of waste water treatment membrane to the environment, chitosan/polylactic
acid (CS/PLA) composite membranes were synthesized by dipping coating the CS layer on the electrospun
PLA fiber substrate layer. The CS/PLA composite membranes were characterized by SEM and XRD,
followed by investigation on the influence of CS to PLA volume ratio on the properties of membrane. The
results showed that CS coating was dense and flat, and had a thickness of 7 μm when the volume ratio of
CS and PLA was 7∶5. Meanwhile, the CS/PLA composite membrane exhibited a tensile strength of
2
2.55 MPa, an elongation at break of 24.96%, a pure water flux of 115.32 L/(m ·h), a permeability and
2
adsorption rate to acid dye of 99.43 L/(m ·h) and 96%, respectively. Meanwhile, the adsorption rates of the
composite membrane to bovine serum albumin and ovalbumin were 86% and 84%, respectively, and the
2+
2+
2+
adsorption capacities of composite membrane for Cu , Pb and Cd were 165.00, 248.54 and 307.83 mg/g,
respectively.
Key words: electrospinning; polylactic acid; chitosan; composite membranes; adsorption; water treatment
technology

近年来，重金属和有机污染物对生态环境造成 定、操作简单和可循环利用等优点，被认为是一种
了巨大危害 [1–3] 。各种针对有机和无机污染物的处理 高效的污水处理法 [15–17] 。其中，静电纺纤维膜因具
方法应运而生，主要包括化学沉淀法 [4-5] 、混凝-絮 有比表面积大、孔隙率高的特点，被广泛用于膜分
[6]
凝法 、光催化降解法 [7-8] 、离子交换法 [9-10] 、膜分 离。SONG 等 [18] 以碳纳米管（CNTs）和聚偏氟乙烯-
离法（过滤 [11-12] 和吸附 [13-14] ）。膜分离法具有吸附稳 六氟丙烯（PCH）为材料，采用静电纺丝法制备了

收稿日期：2022-11-27; 定用日期：2023-02-13; DOI: 10.13550/j.jxhg.20221087
基金项目：江苏省教育厅重大基础研究项目（22KJA530002）；材料化学工程国家重点实验室开放课题项目（KL21-06）
作者简介：李杨松（1999—），男，硕士生。联系人：赵晓燕（1981—），女，教授，E-mail：zhaoxiaoyan@cczu.edu.cn。