阳离子化柱[5]芳烃改性沸石对溴甲酚紫的吸附研究

作者：杨云汉; 杨俊丽; 鲁佳佳; 李灿花; 古捷; 陈文; 杨丽娟^*

来源：Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2019, 47(12): 1922-1930.

DOI：10.19756/j.issn.0253-3820.191290

• 沸石
• 阳离子化柱[5]芳烃
• 溴甲酚紫
• 改性
• 吸附

制备了阳离子化柱[5]芳烃改性沸石(CP5A/NZ),采用扫描电镜(SEM)、红外吸收光谱(IR)和X-射线粉末衍射(XRD)对CP5A/NZ进行表征,将其应用于阴离子染料溴甲酚紫(BCP)的吸附。考察了NZ粒径、改性时CP5A的浓度、吸附时间、BCP初始浓度和溶液pH值对BCP清除率的影响,分析了CP5A/NZ吸附BCP的动力学过程和吸附等温线,探讨了其吸附机制。SEM表征结果表明,经CP5A改性后,NZ具有的鳞片状结构消失,呈现体积增大的包块状结构; IR谱图中可以观察到CP5A/NZ中出现了CP5A中CH3N+和CH2N+的振动吸收峰; XRD揭示了NZ经CP5A改性后具有不同的晶体结构,上述结果均表明CP5A成功负载到NZ上。吸附研究结果表明,由于电荷斥力,NZ对BCP没有清除能力,但使用10 g/L的CP5A溶液改性粒径为0.42～0.59 nm的NZ时,其对BCP的清除率达94.0%,且吸附在300 min时达到平衡,而CP5A/NZ处理低浓度(<100 mg/L)BCP溶液时具有较高的清除率。二级动力学方程和Langmuir型等温线能更好地描述CP5A/NZ对BCP的吸附过程。推测CP5A/NZ对BCP的吸附机理为:CP5A中的CH2N+与NZ发生阳离子交换后, CH2N+与NZ表面的负电位点结合,使NZ表面的正电荷活性吸附位点增加,从而对阴离子染料BCP具有较好的清除能力。

• 单位
  云南大学; 云南民族大学