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气凝胶因其具有轻质、高孔隙率和高比表面积等特点,在生物医学、建筑、储能材料、吸附等众多领域都展现出广泛的应用价值和前景而备受关注。本论文基于高分子设计理论,采用细菌纤维素和芳纶纳米纤维两种基材,通过物理凝胶法和化学凝胶法制备芳纶纳米纤维/细菌纤维素复合气凝胶,实现对阳离子染料溶液的吸收。采用物理凝胶法,加入去离子水作为凝胶化试剂制备复合气凝胶,实验中改变凝胶化试剂的用量、细菌纤维素和芳纶纳米纤维的用量比、以及老化工艺等条件,实现复合气凝胶结构和性能提升的目的。采用红外、扫描电镜、BET吸附等测试方法对复合气凝胶的结构进行分析表征,复合气凝胶具有超高的孔隙率,能达到98%以上。同时,吸附实验的结果表明,复合气凝胶对阳离子染料亚甲基蓝具有选择吸附性,当染料的浓度为25 mg/L时,相同质量的复合气凝胶对阳离子染料亚甲基蓝和阴离子染料甲基橙的最大吸附率分别为98.8%和5.4%,且当染料的浓度为150 mg/L时,复合气凝胶对亚甲基蓝的最大吸附量能达到70.0 mg/g。由于在物理交联法制备复合气凝胶的过程中,两种基材之间只存在氢键作用而没有化学键的作用,导致结合力较弱,干燥过程中造成结构塌陷,形成较大的体积收缩,使结构上存在一定的缺陷。为解决这一问题,又将芳纶纳米分散液进行水解产生-NH2和-COOH新官能团,在物理交联法的基础上,加入戊二醛作为交联剂制备复合气凝胶,通过改变水解磷酸、交联剂用量及交联温度等条件,分析其对复合气凝胶结构和性能的影响,确定最优的制备条件和原料的用量。扫描电镜的结果显示,在加入交联剂之后,复合气凝胶能够形成更为明显致密的孔结构,且孔结构分布均匀,宏观结构上可以明显看出复合气凝胶的体积收缩减小,这在一定程度上增加了复合气凝胶的孔隙率,BET吸附的测试结果显示,制备得到的复合气凝胶是一种介孔材料。当亚甲基蓝的溶液的浓度为25 mg/L时,ANFs/BC/GA复合气凝胶对其最大吸附率可达到97.6%。通过吸附动力学和等温线模型分析复合气凝胶对阳离子染料亚甲基蓝的溶液的吸附性能,结果显示复合气凝胶对亚甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温线模型,热力学方程结果证明吸附反应能自发进行而且是放热的。