基于壳聚糖改性凝胶球及其吸附除Cu2+应用研究

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:windsway
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水体中Cu2+污染是一个亟待解决的水环境问题,吸附法除Cu2+操作简单、经济、除Cu2+效率高、不易造成二次污染。CS是一种资源丰富、无毒环保、价格低廉的高聚合物,因其具有氨基、羟基而具备一定的吸附能力,但是吸附能力不高,吸附完成后的固液分离比较困难。包埋法分别将自制NFeOs、HMO、MnFe2O4金属基吸附剂均匀分散在CS溶胶中,制备固-液相的CS/NFeOs、CS/HMO、CS/MnFe2O4,依次将CS溶胶、CS/NFeOs、CS/HMO、CS/MnFe2O4通过滴定制备离子交联反应下的CS-TPP、CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4并研究他们的吸附除Cu2+性能。(1)CS-TPP的制备与TPP溶液pH关系密切,理想的制备条件是CS溶胶(0.0186mol/L,pH=2)滴定TPP溶液(0.027mol/L,pH=8)制备CS-TPP。pH值高,CS-TPP交联度低,保留的吸附活性点位多,吸附效果好,但凝胶球不稳定,易溶胀分解;pH值低,CS-TPP交联度高,凝胶球形状稳定不易溶胀,但保留的吸附活性点位少,吸附效果差。(2)基于离子交联法制备CS-TPP的基础上,包埋了NFeOs、HMO、MnFe2O4的CS溶胶滴定制备的CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4较CS-TPP机械性能强,稳定性好,且吸附性能得到强化。(3)FTIR结果表明,四种凝胶球上发生离子交联成功接入P=O键;XRD峰谱表明HMO粒子、Fe-O键成功的被包埋入CS-TPP中;SEM可以观察到各凝胶球表面结构良好,均具有较大的比表面积,吸附空间大。(4)CS-TPP、CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4对Cu2+吸附的最佳pH分别为5-6、5.5-7、5-7、5-7。25℃、35℃、45℃下,CS-TPP对Cu2+吸附达到吸附平衡的时间分别为21h、23h、23h,平衡吸附量分别为10.51mg/g、11.558mg/g、14.027mg/g。25℃下,CS-TPP对Cu2+的最大吸附量可达45.434mg/g。CS-TPP对Cu2+是单分子层的化学吸附,吸附反应是吸热熵增的过程。25℃下,CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4对Cu2+的吸附达到平衡所需时间分别为23h、21h、24h,平衡吸附量分别为37.28mg/g、38.42mg/g、43.69mg/g,最大吸附量分别可达107.76mg/g、111.73mg/g、147.25mg/g。CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4对Cu2+的吸附为均相的单层化学吸附。CS-TPP@MnFe2O4对Cu2+的吸附反应是吸热熵增的过程。(5)Ca2+、Mg2+、H2PO4-会抑制CS-TPP、CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4对Cu2+的吸附作用,SiO32-会以形成共价键的方式增强Cu2+的去除效果。CS-TPP具有良好的吸附循环性能,经过5次吸附脱附过程,吸附率仍可保持在80%左右。CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4的循环吸附效果脱附效果良好,经过5次脱附后,与初次吸附相比,最终吸附能力分别下降了34.6%、23.71%、17.18%。(6)对比四种凝胶球对Cu2+的吸附表现力,可知包埋了NFeOs、HMO、MnFe2O4的CS溶胶滴定制备的CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4有更多的吸附点位与吸附空间,主要原因是:CS-TPP@NFeOs有更大的比表面积,对Cu2+有高度的选择性和靶向引导作用;CS-TPP@HMO上有更多的表面羟基,能强化对Cu2+的吸附作用;CS-TPP@MnFe2O4内部包含较多的Fe-O、Mn-OH等键位,这些键位能与Cu2+形成共价键将之去除。
其他文献
在我国小康社会、和谐社会建设进程推进过程中,基本公共服务是其中所涉及到的最重要的部分,这篇文章是基于往期基本公共服务相关的服务事项调研内容,对各省区现有的基本公共
在新媒体的冲击下,传统主流媒体报纸的生存与发展面临前所未有的压力。报纸编辑应发挥自身优势,不断改革创新,提高自身业务素养,进一步推动媒体融合发展,创造出更多符合受众
仔猪腹泻一直是困扰我国乃至全球养猪业的主要疾病之一。2010年底,大规模、严重猪腹泻在我国南方地区许多猪场暴发,而后不断向北方蔓延。哺乳母猪发病后一般3天左右可自行恢
界河是河流中的一种,在河道管理、水资源开发利用、水利工程建设等多个领域中具有重要作用。针对辽宁省市际以上界河“界限不明、职责不清”等问题,本文以河流、行政界、遥感影
目的探讨前白蛋白与维持性血液透析(MHD)患者死亡的关系。方法 回顾分析了2012年1月至2018年6月北京民航总医院行维持性血液透析(透析龄≥3月)的患者的一般情况、生化指标以
邯钢邯宝能源中心铁前变电站现有两组阀控式铅酸蓄电池、两套智能整流系统、两套UPS电源装置,直流系统采用分段供电,环路开路运行。负责为铁前站10kV、110kV、主变设备的控制
用溶液插层(SI)法制备了马来酸酐接枝聚丙烯(gPP)/膨胀石墨(EG)导电纳米复合材料,以熔体混合(MM)法作对照,通过室温体积电导率(σ)测试和OM、SEM、TEM观察,研究了复合材料的
文章从设计思维的角度出发,结合产品设计专业的毕业设计优秀作品,阐述了毕业设计的思维过程是抽象和具体结合的过程,它是以感性的具体为起点,经过抽象的中间环节,最后达到理性的具
本文主要提出了应用低压水切割机解决以上问题的观点。当前的低压水切割机基本上均采用前混合磨料水射流技术,在煤矿井下锚索切割使用中比较简便、安全、高效且环保,能够快速
<正>一、民间美术现状随着时代的变迁,尤其是近代的政治变迁和过激运动对民间美术造成了致命的打击,再加上经济浪潮和外来及流行文化的倾泻更加速了中国民间美术植根土壤的流