改性聚吡咯材料去除水中氟离子的性能

作者：冯江涛; 王睎; 赵旭阳; 龚向红; 延卫^*

来源：化工进展, 2021, 40(07): 4036-4046.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1551

• 聚吡咯
• 氟离子
• 吸附
• 特殊微形貌

通过控制合成条件和在聚合过程中分别引入酸性红G (ARG)、甲基橙(MO)、α-环糊精(α-CD)和甲基橙等掺杂剂合成了表面带有毛刺的纤维、不同直径纳米纤维编织成的微米片状特殊微形貌的改性聚吡咯(PPy)材料。通过场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、氮气吸脱附分析(BET)、zeta电位分析等方法对其物理化学性能进行了表征,并将其应用于水体低浓度氟离子的吸附去除,比较了改性聚吡咯材料与传统方法合成的颗粒状聚吡咯对氟离子吸附的性能。结果表明:改性的特殊微形貌PPy的比表面积比传统颗粒状PPy提高了7～10倍;在常温和pH=5的条件下,F-初始浓度在3～5mg/L,投加量为2g/L时,改性的特殊微形貌PPy可在10min之内达到吸附平衡,并将F-的浓度降低到国家《生活引用水卫生标准》(GB 5749—2006)规定的1mg/L以下,说明特殊微形貌的控制对PPy吸附F-具有很大影响。另外,该吸附行为是自发的放热过程,Langmiur模型可以很好地拟合该吸附过程,PPy对F-的去除主要涉及离子交换作用。

• 单位
  西安交通大学