1.能够催化降解4-硝基苯酚的改性纳米纤维素纤维膜,其特征在于,包括:纳米纤维素纤维、纳米CuO颗粒,所述纳米CuO颗粒原位生长在纳米纤维素纤维上,且纳米纤维素纤维表面偶联接枝有胺基。
2.如权利要求1所述的改性纳米纤维素纤维,其特征在于,所述CNF、CuO的质量比为1:
1-2。
3.如权利要求1所述的改性纳米纤维素纤维,其特征在于,所述改性纳米纤维素纤维中胺基由二乙醇胺提供。
4.如权利要求1-3任一项所述的改性纳米纤维素纤维,其特征在于,所述CNF长度为
500-2000nm,直径为10-50nm。
5.能够催化降解4-硝基苯酚的改性纳米纤维素纤维膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将CNF的悬浮液、过氧化氢-氨水混合液合后搅拌均匀;然后离心,将得到的CNF洗涤至中性,备用;
(2)将步骤(1)得到的CNF与水溶性铜源、碱液混合后在设定温度下搅拌反应至出现黑色,即得到CNF@CuO;
(3)将CNF@CuO重新分散并加入硅烷偶联剂中,在设定水浴温度下反应,完成后对反应液离心,洗涤收集沉淀,即得到疏水改性的CNF@CuO;
(4)将疏水改性的CNF@CuO重新分散,加入二乙醇胺,除去反应体系中氧气,在设定水浴温度下反应,完成后对反应液离心,洗涤收集沉淀,即得接枝有胺基的改性纳米纤维素纤维;
(5)将所述改性纳米纤维素纤维与聚乙烯醇混合,流延成膜,即得。
6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,采用硫酸法制备CNF,并超声处理;
优选地,所述步骤(1)中,CNF、过氧化氢-氨水混合液的添加比例依次序为1-2g:10mL;
优选地,所述过氧化氢-氨水混合液中两者体积比为1:1-2;
优选地,所述步骤(1)中,水溶性铜源包括硫酸铜、硝酸铜、氯化铜等中的任意一种;
优选地,所述步骤(2)中,所述碱液为氢氧化钠或氨水;
优选地,所述步骤(2)中,设定温度为60-90℃。
7.如权利要求5或6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,设定水浴温度为50-
85℃;
优选地,所述步骤(3)中,CNF、硅烷偶联剂质量比为10-5:1;
优选地,所述步骤(3)中,硅烷偶联剂包括:3-氨丙基三乙氧基硅烷,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷等中的任意一种;
优选地,所述步骤(4)中,除去反应体系中氧气的方法为向反应体系中持续通入氮气。
优选地,所述步骤(4)中,相对于绝干CNF质量,乙二醇胺的用量为1-30wt%,优选为5-
20wt%;
优选地,所述步骤(4)中,设定水浴温度为45-60℃;
优选地,还包括对步骤(4)洗涤收集得到的沉淀进行烘干的步骤,可选地,所述烘干温度为40-65℃;
优选地,所述步骤(4)中,改性纳米纤维素纤维悬浮液与聚乙烯醇的体积比为2-4:1。
8.一种催化降解4-硝基苯酚的方法:将权利要求1-4任一项所述的改性纳米纤维素纤维和/或权利要求5-7任一项所述的方法制备的改性纳米纤维素纤维加入4-硝基苯酚溶液中,同时加入NaBH4进行搅拌,即可;
优选地,所述改性纳米纤维素纤维与NaBH4的质量比为1-10:6。
9.通过离心分离回收权利要求1-4任一项所述的改性纳米纤维素纤维和/或权利要求
5-7任一项所述的方法制备的改性纳米纤维素纤维;优选地,回收后用于催化降解4-硝基苯酚。
10.权利要求1-4任一项所述的改性纳米纤维素纤维和/或权利要求5-7任一项所述的方法制备的改性纳米纤维素纤维在环境、化工、医药领域中的应用。