多氨基树脂的制备表征及其对水中酚类化合物的吸附机制

作者：刘雪虎; 董佳伟; 黄焰群; 张丹丹; 董慧峪; 谭荷玉; 陈吾梅; 杜寒春; 刘绍刚^*; 刁开盛^*

来源：环境科学学报, 2021, 41(12): 4825-4836.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2021.0381

• 多氨基树脂
• 合成
• 酚类化合物
• 吸附机理
• 作用模式

通过沉淀聚合法制备了三交联型的聚马来酸酐树脂(Polymaleic anhydride resin, PMAR),然后氨化接枝得到系列衍生的多氨基树脂,并采用红外光谱(FTIR)、Zeta电位、元素分析、扫描电镜(SEM)和N2吸附/解吸(BET)等手段对其进行了表征.对系列多氨基树脂的吸附性能进行比较发现,该系列树脂对4-硝基苯酚(4-NP)的吸附能力随氨基数量的增加而增加,其中以氨基数最多的四亚甲基五胺修饰的聚马来酸酐树脂PMAR-VA吸附性能最好.在各种酚类化合物中,PMAR-VA树脂对4-NP具有较高的选择性.同时,研究了树脂投加量、溶液pH、离子强度等因素对水中4-N吸附性能的影响,并对吸附过程进行了吸附动力学模拟,发现吸附过程符合拟二级动力学模型.Langmuir等温吸附模型可以很好地描述PMAR-VA对溶液中4-NP的吸附过程,最大吸附量为77.1 mg·g-1(pH=6.0和25℃).吸附热力学结果表明,4-NP在PMAR-VA上的吸附是一个自发的物理吸附过程,其吸附机制主要为静电吸引和氢键.脱附再生实验发现,0.2 mol·L-1 NaOH溶液脱附效果最优.经5次循环再生使用,PMAR-VA树脂的吸附性能没有明显下降.

• 单位
  广西壮族自治区分析测试研究中心; 中国科学院; 化学化工学院; 中国科学院生态环境研究中心; 广西民族大学