两性纤维素基吸附剂的制备及其对水体中氮磷污染物的去除

作者：孙英南; 刘苏珍; 李海明; 周景蓬; 张凤山; 郭延柱^*

来源：林产化学与工业, 2023, 43(02): 143-152.

• 纤维素
• 改性
• 两性吸附剂
• 氮磷吸附

以纤维素为原料，以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)、丙烯酰胺(AM)、 2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸(AMPS)为单体，过硫酸钾为引发剂，通过一步自由基聚合法制备得到两性纤维素基共聚物(CO-AC)吸附剂。采用元素分析仪、红外光谱(FT-IR)仪对CO-AC的结构与性能进行了表征，发现季胺基、酰胺基和磺酸基等活性基团成功被引入到纤维素分子链中。以CO-AC对NH+4和H2PO-4的去除率和平衡吸附量为考核指标，对吸附条件进行了优化，探讨了不同因素对吸附效果的影响。研究结果表明：当纤维素葡萄糖单元与AMPS、AM和METAC的物质的量之比为1∶2∶3∶3时，制备的吸附剂吸附效果最佳。在50 mL质量浓度为150 mg/L的NH+4和H2PO-4溶液中，当CO-AC添加量为100 mg, pH值为7时，对NH+4的最大吸附量为77.4 mg/g;当CO-AC添加量为100 mg, pH值为5时，对H2PO-4的最大吸附量为61.2 mg/g。CO-AC对NH+4和H2PO-4的吸附过程较好地符合准二级动力学模型、粒子内部扩散模型和Langmuir模型，说明化学吸附和粒子内部扩散过程是主要的限速步骤，吸附过程是均匀的单分子层吸附。

• 单位
  大连工业大学; 华泰集团有限公司