編號：FTJS10072
篇名：Fe3O4@PANI-PG硼吸附劑的制備、表征及其吸附性能
作者：樂云龍 關(guān)云山 鮑郁瑞 馬曉娜 張衛(wèi)東
關(guān)鍵詞： 磁性納米粒子 硼吸附劑 核殼結(jié)構(gòu) 響應(yīng)面法 聚苯胺 縮水甘油
機構(gòu)： 青海大學(xué)化工學(xué)院
摘要： 基于磁性分離原理,設(shè)計并制備了一種磁性多元醇硼吸附劑,有效解決了傳統(tǒng)吸附劑與水相分離困難問題。首先,以苯胺為單體,采用原位聚合反應(yīng)在自制的磁性Fe3O4納米顆粒表面包裹了一層聚苯胺(PANI),然后通過縮水甘油與聚苯胺末端活性胺基開環(huán)反應(yīng),制備了一種核殼結(jié)構(gòu)的多元醇硼吸附劑:丙二醇改性聚苯胺復(fù)合四氧化三鐵(Fe3O4@PANI-PG);采用SEM、TEM、EDS、XRD、XPS和FTIR等表征方法對材料的微觀形貌、結(jié)構(gòu)、組成及官能團進行了表征。其次,通過單因素實驗考察了吸附時間、硼酸初始濃度、pH等因素對其硼吸附性能的影響,在此基礎(chǔ)上采用響應(yīng)面法優(yōu)化得到了吸附最佳條件:時間t=10 h,初始濃度C0=1309 mg/L,pH=9.93和相應(yīng)最佳吸附量Qe=0.1181 mmol/g。此外,通過吸附動力學(xué)及吸附等溫式擬合,研究發(fā)現(xiàn)該吸附劑對硼吸附過程符合準(zhǔn)二級吸附動力學(xué)和Langmuir等溫吸附模型。最后對其吸附機制進行探究,研究發(fā)現(xiàn):該吸附劑末端鄰位羥基與水相中的B(OH)4-發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)形成了穩(wěn)定的五元環(huán)螯合物。
