硫脲基纳米螯合纤维对水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附和密度泛函理论计算

作者：李敏; 赵纯; 冯钦忠; 冯建; 孟晓静

来源：高等学校化学学报, 2021, 42(12): 3680-3691.

DOI：10.7503/cjcu20210534

• 镉离子
• 吸附
• 螯合纳米纤维
• 吸附机理
• 密度泛函理论

以聚丙烯腈为原料,利用静电纺丝技术和化学接枝制备得到硫脲基纳米螯合纤维,并用于水溶液中Cd(Ⅱ)的去除.结合样品的表征和密度泛函(DFT)理论计算结果,揭示了所制备纳米纤维材料对Cd(Ⅱ)的吸附机理.借助静态吸附和动态吸附实验,考察了硫脲基纳米螯合纤维对Cd(Ⅱ)的吸附性能.结果表明,纳米纤维吸附材料对Cd(Ⅱ)的最大吸附容量可达349.46 mg/g,吸附过程在90 min以内即可达到基本平衡.整个吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型.硫脲基纳米螯合纤维吸附Cd(Ⅱ)的吸附机理为表面配位络合,增加纳米纤维表面硫脲基团的含量是提高吸附容量的重要途径.该吸附材料经6次循环使用后,最大动态吸附容量并未发生明显改变.

• 单位
  重庆大学; 重庆科技学院; 化学化工学院; 中国科学院大学