氨基改性SiO_(2)气凝胶去除Cu(II)的性能与机制

作者：翟红侠; 赵越; 李超凡; 孔维丽; 谢发之; 李海斌

来源：复合材料学报, 2022, 1-12.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20221009.001

• 气凝胶
• 吸附
• Cu（II）
• 动力学
• 模型
• 位点能量分布

为有效去除液相中重金属Cu（II），以正硅酸乙酯为原料，3-氨丙基三乙氧基硅烷为氨基化试剂，通过共缩聚法合成氨基改性SiO2气凝胶（NG）。系统考察pH、离子强度、时间、温度等因素对NG去除Cu（II）的影响，结合吸附动力学模型、吸附等温模型、吸附热力学、位点能量分布理论分析其吸附机制。研究结果表明，pH在3.00～6.00条件下，Cu（II）吸附量随pH升高而增大。离子强度由0 mol/L增至0.08 mol/L时，Cu（II） 吸附量受抑制作用呈逐渐降低趋势，FTIR分析显示NG与Cu（II）主要形成外层络合物。NG吸附Cu（II）时间在8 h内基本达到平衡，其吸附主要经过边界层扩散、颗粒内扩散与化学吸附等过程，且该吸附过程最符合准二级动力学模型与Freundlich模型。温度升高有利于促进吸附反应发生，Cu（II）最大吸附量达到130.45 mg/g，其吸附过程属吸热、熵增加的自发反应。位点能量分布显示随吸附反应进行，Cu（II）优先占据NG上高能量吸附位点，再占据低能量吸附位点，NG吸附Cu（II）的主要机制是外层络合与静电作用。

• 单位
  材料科学与工程学院; 安徽建筑大学