丛凑大学生

悬铃木果毛之科技价值

在倡导绿色环保和循环经济的时代,如何在治理悬铃木果毛污染的同时,从悬铃木果毛作为天然中空纤维的特性出发,加以综合利用并应用于新型环境友好材料的制备合成,对于减少悬铃木果毛的环境污染及绿色可持续发展具有重大意义。
一.吸附材料
悬铃木果毛具有丰富的化学基团,果毛内部中空,比表面积大,具有巨大的吸附潜力和贮存空间,因此可作为一种优良的天然吸附剂应用于废水处理等领域。
吸油材料是适用于多种环境溢油污染治理的有效手段,价格低廉、操作简便,易于再生等优势,具有广阔的应用前景。专家们探索了采用悬铃木果毛制备吸油剂的方法及其对油类和有机溶剂的吸油效率。该研究充分利用悬铃木果毛纤维巨大的表面积和中空结构,结合醋酸酐化学疏水改性制备得到悬铃木果毛基吸油材料,实验结果表明悬铃木果毛基吸油材料对四氯化碳和机油的最大吸附量为55.98,46.41g/g。同时证实所制备的吸油材料重复利用性高,在重复使用8次后该样品仍能保持最初吸油能力的90%左右。
二.生物模板
近年来,生物模板法越来越多地应用于微纳米材料合成的领域。生物模板法是采用自然界中的天然生物体或结构作为材料合成的模板,在结合生物模板本身的天然特性的基础上实现新颖材料高效简单合成一种有效方法。作为一种优良的天然中空纤维,悬铃木果毛具有表面光滑、质硬、比表面积大等特点,其独特的空心结构可以作为制备空心微米管理想的生物模板。
三.微纳米材料载体
从悬铃木果毛巨大的比表面积和中空的内部结构出发,将其作为一种生物质载体应用于微纳米粒子的负载具有广阔的前景。专家们以悬铃木果毛为载体,首先利用多巴胺的粘附性将氮肥固定在悬铃木果毛表面,然后采用接枝共聚的方法在载氮纤维表面合成一层高吸水树脂,制备得到无污染且吸水量大的悬铃木果毛基吸水缓释氮肥,该研究充分证实了悬铃木果毛应用于缓释材料载体的优势。
四.超级电容器电极
近年来,随着富勒烯、碳纤维、碳纳米管和石墨烯等的相继发现,碳材料越来越受到人们的重视和追捧。微纳米碳材料具有特定的结构和多种优良性能,广泛应用于太阳能利用、航空航天、超级电容器和燃料电池等领域。专家们以悬铃木果毛为原材料,通过炭化制备得到了管径为20~30μm的碳微米管,并利用扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱以及拉曼光谱进行样品表征和测试,结果发现由悬铃木果毛经过简单炭化处理制备得到的碳微米管可作为电极并应用于超级电容器。实验结果证实获得的碳微米管电化学稳定性优异,显示出在超级电容器的应用领域中巨大潜力。
五.结束语
随着科技的进步和实验手段的不断创新,将具有环境污染性的悬铃木果毛作为优良的天然纤维看待,结合其来源广泛、性能稳定及独特的空心管状结构等特性,可面向环境工程、化学工程和生物工程等多个领域,开发出一系列新颖的环境友好材料。
到目前为止,对悬铃木果毛纤维进行资源化及应用的研究广度仅集中在吸附材料、微纳米材料载体、生物模板和超级电容器电极等方面;从研究深度上讲,现在对悬铃木果毛的资源化和开发利用正处在初始阶段,应用还仅限于实验室阶段。
因此,应在加强对悬铃木果毛资源化的基础研究的同时,进一步深化应用潜力的挖掘,实现悬铃木果毛等天然废弃物的充分利用,为这类植物果毛纤维造成的资源浪费以及环境污染提供新的资源化策略。
 
时间:2021-09-16 作者:吕雅楠 来源:吕雅楠 关注:
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