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摘要
以低酯果胶和CaCl2为原料,采用离子交联法制备果胶凝胶珠,然后在果胶凝胶珠表面组装聚间苯二胺,制备新型果胶/聚间苯二胺凝胶珠并用于铅(Ⅱ)的吸附。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR),扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD),热重分析(TGA),比表面积与孔隙度分析(BET)和能量色散X射线(EDX)对其结构进行了表征,并探究了初始pH、吸附时间、铅(Ⅱ)初始浓度、吸附剂添加量和共存其它金属离子等条件对铅(Ⅱ)吸附性能的影响。结果表明,与果胶凝胶珠相比,果胶/聚间苯二胺凝胶珠的比表面积与热稳定性有着显著提高,在相同条件下其对铅(Ⅱ)的吸附性能更好。吸附过程与朗缪尔等温线模型和准二级动力学模型非常吻合,表明吸附是单分子层并且吸附过程是由化学吸附主导的。果胶/聚间苯二胺凝胶珠对铅(Ⅱ)的最大吸附容量为352.03 mg/g,远高于果胶凝胶珠(162.99 mg/g)。钠(I)和钙(Ⅱ)的共存对铅(Ⅱ)的吸附具有一定程度的抑制作用。在三种重金属离子(铅(Ⅱ),铁(Ⅱ),铜(Ⅱ))体系下,果胶/聚间苯二胺凝胶珠对重金属离子的亲和力为铅(Ⅱ)>铁(Ⅱ)>铜(Ⅱ)。吸附铅(Ⅱ)的机理可能是钙(Ⅱ)与铅(Ⅱ)的离子交换,与含氧官能团和含氮官能团的螯合作用以及静电相互作用。在5个吸附/解吸循环后,果胶/聚间苯二胺凝胶珠显示出良好的再生能力(去除率为90%)。果胶/聚间苯二胺凝胶珠可以作为一种去除铅(Ⅱ)的吸附剂。
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