高吸附量有机聚合物的合成及其对亚甲基蓝吸附性能研究

作者：陈瑞环; 刘云^*; 张澜; 田坤; 董元华

来源：环境科学学报, 2020, 40(12): 4297-4305.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2020.0196

• 硅烷偶联剂
• 吸附动力学
• 吸附等温线
• 静电作用

为开发高效染料吸附剂,以丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)为偶联剂合成了一种新型有机聚合物(KAA),并以红外光谱(FTIR)与扫描电镜(SEM)对其进行表征.选用典型阳离子染料亚甲基蓝(MB)为研究对象,研究KAA对MB的吸附动力学、吸附热力学以及溶液pH值和不同阳离子对吸附的影响.结果表明,实验浓度范围内KAA对亚甲基蓝的最大吸附量为1558 mg·g-1,能够在1.5 h内达到吸附平衡,吸附动力学符合准一级动力学模型,吸附等温线符合通用等温模型(a general model),吸附热力学数据表明吸附过程为自发、放热的熵减过程.KAA对亚甲基蓝的吸附具有较宽的pH适用范围,吸附剂具有良好的pH缓冲能力,阳离子对吸附具有较强的抑制作用,抑制作用大小为Al3+> Ca2+> Na+.研究表明吸附的主要驱动力为静电作用和π-π相互作用.与其他吸附剂相比,KAA对亚甲基蓝具有超高的吸附量以及酸碱耐受能力,更符合实际应用需求.

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院南京土壤研究所; 温州大学