银-氧化石墨烯纳米复合掺杂壳聚糖/PVA膜在酸性蓝324染料废水处理中的应用研究

为解决工业染料废水污染问题，研究人员开发了一种新型银-氧化石墨烯(GO/Ag)纳米复合掺杂壳聚糖-聚乙烯醇(Ch-PVA)膜。通过TEM、DLS、UV-Vis等技术表征材料，采用DSC、FTIR分析膜性能。结果表明：GO/Ag Ch-PVA膜在pH=2时对酸性蓝324染料的吸附率达83.1%，较纯膜提升14.84%，其光催化性能与热稳定性(熔融温度337.66℃)显著优于传统材料，为高效水处理技术开发提供新思路。

　　

随着纺织印染工业的快速发展，含有偶氮染料（如酸性蓝324）的废水排放已成为全球性环境难题。这类染料不仅造成水体着色，其降解产物更可能具有致癌性。传统生物处理方法对高浓度染料废水效率低下，而化学氧化法又存在二次污染风险。膜分离技术因其高效、低能耗的特点被视为理想解决方案，但普通聚合物膜存在选择性差、易污染等问题。在此背景下，开发兼具吸附与光催化功能的纳米复合膜成为研究热点。

研究人员通过将银-氧化石墨烯(GO/Ag)纳米复合材料掺杂到壳聚糖(Ch)-聚乙烯醇(PVA)基质中，制备了新型复合膜。采用透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)确认纳米颗粒的形貌与分散性，紫外-可见光谱(UV-Vis)验证其光学特性。通过差示扫描量热法(DSC)测定膜的热稳定性，傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析化学结构变化。

材料表征
TEM显示GO/Ag纳米颗粒均匀分布在50-80 nm范围，DLS证实其Zeta电位为-32.5 mV，确保了胶体稳定性。UV-Vis谱在420 nm处出现银纳米粒子的特征表面等离子共振峰。

膜性能分析
DSC曲线显示GO/Ag Ch-PVA膜的熔融温度达337.66^oC，较纯Ch-PVA膜提高29^oC。FTIR谱中1580 cm^-1处的新峰证实GO与Ch之间形成氢键。

染料去除效率
在pH=2、初始浓度50 mg/L条件下，GO/Ag Ch-PVA膜对酸性蓝324的去除率高达83.1%，其吸附容量达156.7 mg/g。UV光谱显示200-380 nm波段吸收增强，证实其光催化降解作用。

pH影响机制
酸性条件下(pH 2)染料去除率比碱性条件(pH 10)高41.3%，归因于质子化氨基与染料磺酸基的静电吸引。

该研究创新性地将GO/Ag纳米复合物的光催化特性与Ch-PVA膜的吸附功能相结合，首次证实其在酸性条件下对偶氮染料的高效去除能力。其热稳定性与可重复使用性（经5次循环后效率保持91.2%）显著优于现有技术，为工业废水处理提供了经济高效的解决方案。发表于《International Journal of Polymer Analysis and Characterization》的这项成果，不仅拓展了纳米材料在环境工程中的应用边界，更为设计多功能复合膜材料提供了理论依据。