高氨基密度纤维素基固态胺吸附剂的制备及其性能研究

发布时间：2021-01-30 08:38

　　以微晶纤维素（MCC）为基体,分别以3种结构不同的胺（小分子四乙烯五胺（TEPA）、支化聚乙烯亚胺（BPEI）、端氨基超支化聚胺（HBP-NH2））为功能试剂,采用环氧氯丙烷（ECH）"一步快速交联"的方法,制备了3种结构不同的高氨基密度纤维素基固态胺吸附剂,表征了3种吸附剂的结构以及对Cr（VI）的吸附性能和吸附机理。结果表明,通过对胺的结构设计和优化,在材料中引入超支化结构,实现了对Cr（VI）的快速高效去除,高氨基密度不仅保障了高浓度Cr（VI）（100 mg/L）的高去除率（99%以上）,更是实现了低浓度Cr（VI）（1 mg/L）的完全去除,吸附后水体中的Cr（VI）残留浓度达到我国GB 5749-2006 《生活饮用水卫生标准》中对Cr（VI）浓度的要求。3种吸附剂具有良好的再生性能,循环再生6次后,其对Cr（VI）的去除率仍然保持在98%以上。 

【文章来源】：中国造纸. 2020,39(08)北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

HBP-NH2合成路线图

纤维素基固态胺吸附剂的制备示意图

图5为MCC/TEPAA、MCC/BPEIA、MCC/HBPA的XPS图。由图5(a)可知，在MCC上引入了氨基之后，3种吸附剂表面存在的元素为C、N和O。通过N 1s图谱（图5(b)～图5(d)）分析可知，在400.50～400.80 eV、398.80～398.90 eV和398.12～398.15 eV处的峰分别归属于、C—N、C—N—C[3,18]。此外，在MCC/HBPA的N 1s XPS图谱中，在401.30 eV处出现了新的分峰，这是由于端氨基超支化聚胺合成形成了酰胺键。结合3种吸附剂的元素分析和XPS分析结果（见表1）可知，MCC/TEPAA、MCC/BPEIA、MCC/HBPA的氮含量分别为14.20%、14.31%、14.88%；吸附剂的氨基密度（ρ）由公式(m为元素分析中样品质量，g;M为相对原子质量，mol/g;W为元素分析中元素的质量比，%）计算，可得3种吸附剂的氨基密度分别为10.12、10.22、10.63 mmol/g，说明3种吸附剂均具有较高的氨基密度，且含有丰富的有效吸附基团图4 HBP-NH2的13C NMR图及MCC、MCC/TEPAA、MCC/BPEIA、MCC/HBPA的FT-IR图和TG图

【参考文献】：
期刊论文
[1]Review of Cellulose Nanocrystal-based Fluorophore Materials and Their Application in Metal Ion Detection[J]. Ya Wang,Alain Dufresne,Peter R.Chang,XiaoZhou Ma,Jin Huang.  Paper and Biomaterials. 2018(04)
[2]纤维素基吸附材料的研究进展[J]. 徐永建,贾向娟,钱鑫,岳小鹏.  中国造纸学报. 2016(03)



本文编号：3008606