韩国延世大学Byeong-Su Kim,Eungjin Ahn、韩国蔚山国立科学技术学院、密歇根大学等报道了通过A4打印纸的化学修饰得到了多功能纤维素膜的报道。A4纸在生活中大量使用,并且其中含有大量的纤维素组成,通过简单方法能够将其转变为可以使用的纤维素膜。纤维素中结构中大量-OH对纤维素的结构有非常强的通过化学修饰方法调整结构作用和强极性,通过化学方法得到的纤维素膜具有较高的力学稳定性,比商业纤维素滤膜的强度更高。作者对材料的油/水分离效果进行测试,结果显示出很好的分离效果。进一步的,作者将这个概念用于折纸得到的膜,作者认为该研究对多功能膜的发展起到了非常好的促进。
在0.2 M HCl溶液中处理A4纸:CaCO3(s)+2HCl(aq)→CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(aq)。在HCl溶液中浸泡5 min后,结果显示CaCO3被完全除去,通过XRD和热重方法验证了CaCO3被完全去除。随后在NaOH溶液中处理,在纤维素表面进行官能团化,在NaOH处理过程中,实现了对木质素和半纤维素的降解。酸/碱处理过程是实现表面官能团化的重要条件。随后对处理后的A4纸进行官能团化反应,使用硅烷(三氯辛基硅烷)进行处理,在己烷三氯辛基硅烷溶液中于大气气氛中温和条件中进行反应。酸/碱处理后的样品孔径达到12.2 μm,通过官能团化孔径降低为4.01 μm。通过表面官能团化的材料有效的应用于油/水分离。
参考文献
Eungjin Ahn*, Taehyung KimY, uju Jeon, Byeong-Su Kim*
A4 Paper Chemistry: Synthesis of a Versatile and Chemically Modifiable Cellulose Membrane,ACS Nano 2020,
DOI:10.1021/acsnano.0c02211
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c02211