楊程崳，劉敏，袁林，胡璇，陳瀅

（四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610065）

磷元素過?？蓪?dǎo)致緩流水體富營養(yǎng)化，減少水體中磷的含量是緩解富營養(yǎng)化的關(guān)鍵措施之一。根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）規(guī)定，2006 年后新建的污水處理廠總磷排放濃度需低于0.5mg/L。近年來為了進一步降低水體中磷的濃度，許多地區(qū)都出臺了更為嚴格的標準。在華北地區(qū)，河南省規(guī)定（DB13/2795—2018）從2021 年起重點控制區(qū)域總磷排放濃度需低于0.3mg/L，一般控制區(qū)域需低于0.4mg/L。在西南地區(qū)，四川省規(guī)定（DB51/2311—2016）岷江和沱江流域城鎮(zhèn)污水處理廠總磷排放濃度需低于0.3mg/L。因此，探索水體中低濃度磷去除技術(shù)刻不容緩。目前傳統(tǒng)的去除方法包括化學(xué)法、生物法和吸附法。吸附法具有除磷效果好、無二次污染、吸附劑可再生等優(yōu)勢。而該法的關(guān)鍵在于吸附劑的適配性以及最終處置。

纖維素廣泛存在于木材、竹材當中，通過特定的加工方法可以獲得多孔徑、比表面積大的纖維素材料，對污染物質(zhì)具有較好的吸附性能，還具有來源廣、可生物降解和易加工改性等優(yōu)點。四川省有豐富的竹材資源，可作為制作納米纖維素的原料。納米纖維素家族中，主要有纖維素納米纖絲（CNFs）、纖維素納米晶體（cellulose nanocrystals，CNCs） 和 細 菌 纖 維 素（bacterial nanocellulose，BNC）。由于來源、制備方法的不同，納米纖維素在結(jié)構(gòu)和性能上也不相同，其區(qū)別在于長度、直徑、聚合度范圍以及形態(tài)差異。前兩類納米纖維素主要來自植物纖維，分別通過機械剪切、強酸水解等方法制得。而BNC 的產(chǎn)生主要依靠細菌的生物合成，具有較高的生產(chǎn)成本和較好的生物相容性，目前主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。Cui等利用四甲基哌啶氮氧化物（TEMPO）試劑以干燥紙漿為原料制得CNFs，并將其負載Fe(OH)改性后，成功應(yīng)用于去除廢水中的磷。王婷庭等利用不同的金屬氧化物和氫氧化物對CNFs 進行改性，發(fā)現(xiàn)其負載Fe(OH)后對磷的吸附效果最佳。Luo等以濕竹漿為原料，利用更環(huán)保的機械剪切法制得CNFs，隨即負載Fe(OH)后運用于吸附低濃度磷，除磷效果好，但材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，長時間與水接觸會發(fā)生結(jié)構(gòu)崩塌，造成材料的流失、難回收、重復(fù)利用率低等問題。

近年來，有研究者利用合適的交聯(lián)劑對CNFs進行改性，得到了強度更高、可多次再生利用的改性材料。Zhang等利用聚酰胺環(huán)氧氯丙烷（PAE）作為交聯(lián)劑，所制得的納米纖維素材料可以承受一定程度的高溫和機械攪拌。Xu 等用CNFs 與聚乙烯醇（polyvinyl alcohol，PVA）進行交聯(lián)，發(fā)現(xiàn)制得的材料經(jīng)過30 次壓縮釋放后，恢復(fù)水平幾乎沒有下降。宋飛宇等發(fā)現(xiàn)將PAE與羧甲基半纖維素聯(lián)用可以提高紙張的濕抗張強度。關(guān)瑩發(fā)現(xiàn)以楠竹半纖維素為原料，以PVA 和納米甲殼素為交聯(lián)劑增加了水凝膠的耐壓強度。納米纖維素材料通過合適的交聯(lián)后性能得到了提升，但目前還缺乏其對磷去除能力的研究。

為了提高CNFs的強度，比較了PAE與PVA對其的交聯(lián)效果，并對交聯(lián)完成后的CNFs 負載Fe(OH)，進一步提高材料對磷的吸附性能。通過對交聯(lián)改性材料進行表征，以水體中低濃度磷為目標污染物，擬合動力學(xué)、熱力學(xué)模型曲線，解析磷在改性材料中的吸附機制，探究pH 對改性材料吸附性能的影響，并進行可再生研究。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗使用的CNFs 由四川大學(xué)高分子研究院高分子材料工程國家重點實驗室提供，質(zhì)量分數(shù)為1.0%。實驗的模擬配水參考成都某污水處理廠二沉池出水來配制，總磷濃度為1.0mg/L、pH為7.0±0.1。主要試劑有：聚酰胺環(huán)氧氯丙烷樹脂（PAE，有效物質(zhì)含量12.5%），成都艾科達化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉（NaOH）、氯化鐵（FeCl）、硫酸（HSO）、氯化鈉（NaCl）、磷酸二氫鉀（KHPO）、鉬 酸 銨（(NH)MoO）、抗 壞 血 酸（CHO）、酒石酸銻鉀（CHKOSb）、聚乙烯醇（PVA，有效物質(zhì)含量≥90.5%），純度均為分析純，成都科龍化工試劑廠。

1.2 CNFs的交聯(lián)改性

通過文獻[19，28]所述方法對制備條件進行優(yōu)化，利用高速剪切乳化均質(zhì)儀（T25，德國IKA 公司）在20000r/min轉(zhuǎn)速下將CNFs均質(zhì)30min，然后將適量的PAE加入到CNFs懸浮液中交聯(lián)2h，完成后再加入適量FeCl和NaOH反應(yīng)10h。待負載后用去離子水將其濃度稀釋至0.5%（質(zhì)量分數(shù)），并利用高速離心機（H-1850，湖南湘儀儀器開發(fā)有限公司）進行離心處理，再用超聲波清洗儀（SB-5200DTD，寧波新芝生物科技股份有限公司）在40kHz、120W下超聲10min，然后裝入若干2mL模具中，并放入-20℃的冰箱中進行冷凍，待材料中的水分結(jié)晶后，利用真空冷凍干燥儀（LAB-1A-50E，北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司）進行干燥處理。最后制得CNFs-PAE-Fe，如圖1。

圖1 CNFs-PAE-Fe制備及吸附磷示意圖

1.3 材料表征

對材料改性前后進行表征分析，利用冷場場發(fā)射掃描電鏡（SEM，Hitachi Su8010，日本Hitachi公司）和能譜儀（EDS，IXRF，美國IXRF 公司）進行表面形貌以及元素含量分析，比表面積孔徑分析儀（BET，V-Sorb 2800TP，北京金埃譜科技有限公司）進行比表面積、孔徑表征分析，熱重分析儀（TGA/DSC3+/1600，瑞士Mettler Toledo 公司）進行熱重分析；對CNFs-PAE-Fe 吸附磷前后進行表征，傅里葉紅外光譜儀（FTIR，Nicolet 6700，美國Nicolet公司）分析官能團特征，X射線光電子能譜儀（XPS，ESCALAB 250Xi，美國Thermo Fisher Scientific公司）進行元素種類分析和元素相對含量的半定量分析，zeta 電位儀（Zetasizer Nano ZS90，英國Malvern 公司）分析在不同pH 下CNFs-PAEFe所帶的電荷。

1.4 實驗方法

1.4.1 交聯(lián)劑及交聯(lián)負載Fe(OH)順序的選擇

在前期對竹基纖維素納米纖絲負載Fe(OH)的基礎(chǔ)上，對材料進行交聯(lián)。通過實驗進行了交聯(lián)劑以及交聯(lián)負載Fe(OH)順序的選擇。

按照1.2 節(jié)的制備方法，比較兩種交聯(lián)劑聚乙烯醇（PVA）和聚酰胺環(huán)氧氯丙烷樹脂（PAE）對CNFs 的交聯(lián)效果，并改變交聯(lián)負載Fe(OH)順序，制得先交聯(lián)后負載Fe(OH)的CNFs-PVA-Fe 和CNFs-PAE-Fe 以及先負載Fe(OH)后交聯(lián)的CNFs-Fe-PVA和CNFs-Fe-PAE。

向4 個250mL 玻璃錐形瓶中加入10mg 制備好的材料和100mL 模擬含磷廢水，將錐形瓶放入恒溫振蕩箱（150r/min，25℃）中振蕩吸附24h。反應(yīng)結(jié)束后，測定錐形瓶中模擬廢水的磷濃度，然后計算出材料對磷的吸附容量，按上述方法重復(fù)3次。

1.4.2 吸附動力學(xué)

由1.4.1節(jié)的結(jié)果篩選出機械強度和吸附性能更高的CNFs-PAE-Fe，對其吸附磷的機制進行探究。

取250mL 玻璃錐形瓶，向瓶中加入100mL 模擬廢水（TP=1.0mg/L、pH=7.0±0.1）和10mg CNFs-PAE-Fe 改性材料。將錐形瓶放入恒溫振蕩箱（150r/min、25℃）中進行振蕩吸附。在相同時間間隔（5～2880min）時從錐形瓶中取一定量的上清液，其余步驟同1.4.1節(jié)。

1.4.3 吸附熱力學(xué)

取一定量250mL錐形瓶，按磷濃度梯度（0.5～30.0mg/L）分別加入100mL 的模擬廢水，將pH 調(diào)至7.0±0.1，最后分別加入10mg CNFs-PAE-Fe 材料。其余步驟同1.4.1節(jié)。

1.4.4 pH的影響

取一定量250mL 的錐形瓶，分別加入模擬含磷廢水100mL，調(diào)節(jié)模擬廢水pH（3.0～12.0）。再向每個錐形瓶中加入10mg CNFs-PAE-Fe。其余步驟同1.4.1節(jié)。

1.4.5 吸附除磷再生實驗

（1）洗脫液配比對再生的影響 配制0.5mol/L NaCl 和0.5mol/L NaOH 溶液。取6 個錐形瓶，取體積比(NaCl)∶(NaOH)=1∶0、4∶1、2∶3、3∶2、1∶4、0∶1的洗脫液100mL分別加入錐形瓶中，每個錐形瓶中各加入已經(jīng)準備好的50mg 吸附飽和的CNFs-PAE-Fe 材料，并在恒溫振蕩箱（150r/min、25℃）中解吸24h，測量上清液中磷濃度。

（2）改性材料再生干燥方式與再生次數(shù)對再生的影響 將經(jīng)過洗脫液解吸后的改性材料用兩種不同的方式進行干燥，一種是放入100℃的烘箱中進行干燥，另一種是在-20℃下進行冷凍并利用冷凍干燥儀進行干燥。

將材料吸附飽和、洗脫干燥作為一個循環(huán)，進行5 次循環(huán)再生，計算每次CNFs-PAE-Fe 經(jīng)過再生后對磷的吸附容量。每組實驗重復(fù)3次。

2 結(jié)果與討論

2.1 CNFs-PAE-Fe的制備與表征

2.1.1 交聯(lián)劑及交聯(lián)負載順序的選擇

合適的交聯(lián)劑對CNFs 改性可以提高材料的機械強度和回收利用率。研究通過比較PAE 和PVA兩種交聯(lián)劑對CNFs 的交聯(lián)效果，選擇更為合適的交聯(lián)劑，并考慮了交聯(lián)與負載Fe(OH)順序?qū)Σ牧衔搅兹萘康挠绊憽＞唧w實驗步驟見1.4.1節(jié)。4種材料對磷酸根離子的吸附容量如圖2所示。

圖2 CNFs改性交聯(lián)劑的選擇及交聯(lián)負載順序?qū)ζ湮叫阅艿挠绊?/p>

由圖2可知，以PAE為交聯(lián)劑制得的材料吸附容量均高于以PVA 為交聯(lián)劑制得的材料。從材料強度來看，先交聯(lián)后負載Fe(OH)的CNFs-PAE-Fe由于內(nèi)部纖維相互纏結(jié)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，表面附著一層致密的纖維膜，經(jīng)過24h的振蕩吸附后材料形貌保持完整。而先負載Fe(OH)后交聯(lián)的CNFs-Fe-PAE外部存在毛刺，在吸附過程中有破碎風(fēng)險；以PVA 為交聯(lián)劑，兩種材料吸附容量較低，并且在振蕩吸附過程中有不同程度的破碎。綜上所述，CNFs 與PAE 交聯(lián)效果最佳，這是因為PAE 是聚酰胺多胺-表氯醇樹脂，分子中含有大量的陽離子季銨鹽活性基團，當CNFs 與PAE 進行交聯(lián)時，纖維表面的羧基基團會與季銨鹽活性基團形成抗水性的酯鍵，從而提高了材料的強度。其次，在交聯(lián)過程中，PAE 提高了CNFs 的零點電位pH，從而提高了對帶負電荷磷酸根的吸附容量。因此，選擇PAE為交聯(lián)劑，對CNFs先交聯(lián)后負載Fe(OH)后具有較高的機械強度和吸附性能。

2.1.2 CNFs交聯(lián)改性前后表征

根據(jù)2.1.1 節(jié)的結(jié)果，選擇CNFs-PAE-Fe 為最佳吸附材料，后續(xù)研究都是針對此開展。對CNFs改性前后進行SEM 形貌以及EDS 元素分析，SEM分析如圖3所示。由圖3(a)可見，改性前的CNFs呈纖維絲交錯的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，只含C、N、O 等元素；而交聯(lián)PAE 并負載Fe(OH)后，由圖3(b)可知，在相同的電鏡倍數(shù)下，CNFs-PAE-Fe 的結(jié)構(gòu)更加緊密，F(xiàn)e(OH)成功負載在材料上，F(xiàn)e 的質(zhì)量分數(shù)達到了32.29%。

圖3 CNFs改性前后的SEM圖

比表面積和孔徑是評估材料吸附性能的重要指標，利用比表面積和孔徑檢測儀對材料改性前后進行了BET分析。該材料多以介孔和大孔為主。改性后的材料BJH孔隙平均直徑從17.31nm減至10.84nm，從而增加了材料的比表面積。比表面積從原有的1.87m/g 增至4.92m/g；Langmuir 比表面積從原有的6.16m/g增至19.77m/g；比表面積的增加能夠提供更多的吸附位點，大大提高CNFs-PAE-Fe 材料的吸附性能。

2.1.3 熱重分析對材料改性前后進行熱重分析，如圖4 所示。由TG 曲線可知，初始下降階段發(fā)生在50～150℃之間，這是由于材料表面吸附水以及結(jié)構(gòu)水損失造成。CNFs 發(fā)生分解的溫度在230℃，而CNFs-PAE-Fe 在260℃才開始分解。結(jié)果表明，與CNFs相比，經(jīng)過交聯(lián)改性之后的材料熱穩(wěn)定性增加，改性前的CNFs質(zhì)量損失更高。

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圖4 CNFs與CNFs-PAE-Fe熱重分析圖

2.2 CNFs-PAE-Fe吸附磷效果

2.2.1 FTIR分析

對改性材料CNFs-PAE-Fe 吸附磷前后進行紅外表征。圖5顯示材料吸附前后都存在3280cm處的O—H 鍵的伸縮振動峰；在1000～1200cm處改性材料在吸附前后都有為醚鍵（C—O—C）的伸縮振動峰；而在607cm和725cm處，吸附后的材料出現(xiàn)了新的峰?？紤]到是O—P—O 和P—O 的彎曲振動峰，這也可以說明磷被吸附在材料上。

圖5 CNFs-PAE-Fe吸附磷前后FTIR圖

2.2.2 XPS分析

對CNFs-PAE-Fe 吸附磷前后進行XPS 表征分析，探究磷酸根離子被吸附后的存在形式，結(jié)果如圖6 所示。由圖6(a)和(b)可知，改性材料吸附磷前后Fe 2p峰對應(yīng)Fe的峰值分別為710.22eV、726.13eV和710.47eV、726.08eV，而712.57eV 和712.85eV兩個峰值對應(yīng)的是Fe—OH 能譜峰。吸附磷前后材料在Fe 2p種類峰結(jié)合能產(chǎn)生0.05～0.3eV位移，這可能是由于價帶的電子轉(zhuǎn)移和內(nèi)球絡(luò)合形成了Fe—O—P。由圖6(c)和(d)可知，材料吸附磷前后O 1s類能譜圖出現(xiàn)了3種峰，529.63eV 與529.83eV處對應(yīng)Fe—O 能譜峰，530.9eV 和531.08eV 對應(yīng)Fe—OH能譜峰，532.63eV和532.74eV處對應(yīng)C—O能譜峰。由數(shù)據(jù)可知，同樣出現(xiàn)了結(jié)合能位移，F(xiàn)e—O 峰面積百分比在吸附磷前后從9.69%增至11.33%，而Fe—OH 峰面積百分比從15.74%降至14.20%。峰面積的下降說明Fe—OH的羥基可能與溶液中的磷酸根離子發(fā)生了離子交換作用，轉(zhuǎn)換成了Fe—O—P。由圖6(e)可知，與吸附前相比，吸附后的改性材料出現(xiàn)了P 2p 峰，這表明CNFs-PAEFe吸附了水中的磷。進一步由圖6(f)可知，在125～145eV 間P 2p 峰分解為了HPO（133.07eV）和HPO（134.32eV）兩個有效峰，可證明磷被改性材料吸附后以Fe(HPO)和Fe(HPO)的形式存在。

圖6 CNFs-PAE-Fe吸附磷前后的XPS能譜圖

2.3 吸附動力學(xué)

利用準一級、準二級、Elovich三種動力學(xué)模型對材料吸附容量隨吸附時間變化的數(shù)據(jù)進行擬合，從而了解改性材料CNFs-PAE-Fe 吸附磷的機理。擬合圖形如圖7所示，模型擬合參數(shù)如表1所示。

圖7 準一級、準二級和Elovich動力學(xué)模型擬合曲線

由圖7 和表1 可知，準二級動力學(xué)模型擬合效果較好，2為0.995。改性材料CNFs-PAE-Fe 對磷的吸附更符合準二級動力學(xué)模型，吸附過程主要以化學(xué)吸附為主。因此，吸附容量受改性材料表面活性位點數(shù)量影響，且呈正相關(guān)，吸附形式主要是通過得失電子或電子共享的方式來達到吸附效果。

表1 準一級、準二級與Elovich模型擬合參數(shù)

圖8是利用顆粒內(nèi)擴散模型對改性材料CNFs-PAE-Fe吸附磷進行三段擬合。3條擬合線段分別是表面擴散、顆粒內(nèi)擴散和吸附平衡3 個吸附過程。模型擬合參數(shù)如表2所示。

表2 顆粒內(nèi)擴散模型擬合參數(shù)

圖8 顆粒內(nèi)擴散模型擬合曲線

2.4 吸附等溫線

實驗對改性材料CNFs-PAE-Fe 吸附磷酸根進行了4種吸附等溫模型曲線擬合。擬合結(jié)果如圖9和表3所示。

由圖9 和表3 可知，四種等溫吸附模型均可較好擬合CNFs-PAE-Fe 吸附磷的過程；而Langmuir模型相關(guān)性最好（=0.998），Langmuir 吸附模型描述單分子層吸附，即磷酸根與材料表面固定的吸附位點相結(jié)合；其次是Toth模型（=0.983）；這說明利用Langmuir 與Toth 模型來描述改性材料CNFs-PAE-Fe 的吸附過程更為合適。Toth 模型中的接近于1，而是描述單分子層吸附的參數(shù)，表明改性材料對磷的吸附過程為單分子層吸附。通過對CNFs-PAE-Fe 的表征以及吸附動力學(xué)、等溫吸附研究，說明材料對磷的吸附主要是發(fā)生靜電引力和配體交換作用。

圖9 CNFs-PAE-Fe吸附磷的四種吸附等溫線

表3 等溫吸附模型擬合參數(shù)

2.5 pH的影響

溶液中pH 的變化可以改變磷酸根的存在形態(tài)以及吸附材料表面特性。探究不同pH（3.0～12.0）溶液中CNFs-PAE-Fe 對低濃度磷（1.0mg/L）的吸附能力。具體實驗步驟見1.4.4 節(jié)。改性材料在不同pH條件下對磷的吸附容量見圖10。

圖10 不同pH對CNFs-PAE-Fe吸附性能的影響

如圖10 所示，在溶液pH=4.0 時，吸附容量達到最高，為9.11mg/g。隨著pH 的持續(xù)增加，吸附容量下降。pH為3.0～7.0時，改性材料對磷的吸附效果較好，吸附容量在8.23～9.11mg/g之間。在pH=8.0 時，吸附容量為5.68mg/g，吸附效果下降了38.65%。而在pH=12.0 時，CNFs-PAE-Fe 對低濃度磷的吸附容量降至最低，為0.27mg/g。據(jù)報道，吸附劑對磷的吸附容量隨初始濃度的增加而增加。為便于比較，表4列舉了部分改性吸附材料在溶液pH范圍為6.0～9.0時對磷的吸附容量。對于進水磷濃度為1.0mg/L 左右的文獻還比較少，與當前初始低磷濃度的研究相比，本研究所采用的CNFs-PAE-Fe 改性材料具有更理想的低濃度磷吸附能力。此外，研究中也做了該材料對高濃度磷的吸附效果研究，當初始磷濃度為50mg/L 時，吸附容量達到37.93mg/g，在相同磷濃度下有著更高的吸附性能。由于生活污水pH 大多呈中性，可見CNFs-PAE-Fe 對生活污水中低濃度磷都有較好的吸附性能。

表4 不同改性吸附材料在溶液pH=6.0～9.0時對磷的吸附容量

圖11 CNFs-PAE-Fe的zeta電位

2.6 材料再生

2.6.1 解吸液配比對材料再生的影響

對吸附飽和材料進行再生研究。氫氧化物改性后的材料通過羥基與磷酸根發(fā)生離子交換從而實現(xiàn)對磷的吸附。而當利用NaOH作為洗脫液時，同樣會發(fā)生可逆反應(yīng)，使得磷酸根離子解吸出來。有研究發(fā)現(xiàn)，以不同配比NaOH 和NaCl 配制解吸液時，會產(chǎn)生更好的解吸效果。所以利用不同NaOH 和NaCl 濃度配比配制解吸液進行探究，結(jié)果如圖12。

圖12 飽和CNFs-PAE-Fe解吸液配比探究

由圖12可知，隨著混合解吸液中NaOH溶液的比例增加，解吸量逐漸提高，(NaCl)∶(NaOH)=3∶2時洗脫效果達到最佳，解析磷濃度達到2.9mg/L。而當NaOH溶液比例持續(xù)增加，洗脫效果降低。通過分析洗脫液中Fe浸出濃度發(fā)現(xiàn)，隨著NaOH 溶液比例的升高，F(xiàn)e浸出濃度略微升高，但均低于1.0mg/L，說明CNFs-PAE-Fe 經(jīng)過洗脫后還能夠保持穩(wěn)定，利于回收利用。

2.6.2 干燥方式與再生次數(shù)對材料再生的影響

利用100℃烘箱干燥和冷凍干燥兩種方法探究CNFs-PAE-Fe在洗脫后的最佳干燥方式。以吸附-洗脫干燥為一個再生循環(huán)，探究再生次數(shù)對材料吸附性能的影響，結(jié)果如圖13所示。

圖13 CNFs-PAE-Fe再生探究

由圖13(a)可知，烘箱干燥材料經(jīng)過第一次再生之后吸附容量急劇降低，吸附量僅為再生前的49.69%。經(jīng)過5次吸附再生后，材料的吸附容量僅為再生前的61.04%。而冷凍真空干燥后的再生材料，吸附容量達到了再生前的89.84%。在這一方法下經(jīng)過5次再生后，材料的吸附容量均優(yōu)于烘箱干燥法，第5 次材料吸附容量可達到再生前的78.40%。這可能是材料冷凍后材料孔隙中的水分形成冰晶，再通過真空環(huán)境，冰晶升華從而水分得到去除，振蕩吸附飽和再生5次后的材料如圖13(c)所示，與初始材料相比幾乎沒有損失，該方法使得材料能夠維持原有形貌并保持較高強度。而通過烘箱干燥的材料，由于高溫使得材料孔道塌陷，形貌發(fā)生收縮，從而使得吸附容量降低。

3 結(jié)論

（1）交聯(lián)劑PAE 對竹基纖維素納米纖絲的交聯(lián)效果優(yōu)于PVA。而材料先交聯(lián)后負載Fe(OH)所制得的CNFs-PAE-Fe 展現(xiàn)出更高的機械強度和吸附性能。

（2）根據(jù)動力學(xué)與等溫吸附模型擬合可知，CNFs-PAE-Fe 對低濃度磷的吸附過程是以化學(xué)吸附為主的單分子層吸附，吸附容量主要受到材料表面的活性點位數(shù)量影響。XPS 的表征結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，靜電引力和配體交換作用是吸附磷的主要原因，且吸附后磷主要以Fe(HPO)和Fe(HPO)的形式存在于材料上。

（3）在較寬范圍的pH 條件下，CNFs-PAE-Fe對低濃度磷均有較好的吸附效果。當pH=4.0 時，吸附容量達到最大，為9.11mg/g。而隨著pH 的增加，吸附容量降低，但相比于其他材料，CNFs-PAE-Fe對溶液中低濃度磷具有更好的吸附性能。

（4）當再生液配比為3∶2（∶）時，對吸附飽和的CNFs-PAE-Fe 再生效果最好，再生后經(jīng)過冷凍真空干燥可以保持材料強度以及形貌完整，再生5 次后其吸附容量可達到再生前的78.40%。