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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。