壳聚糖/聚乙二醇/丙烯酸吸附剂对Cu 2+ 、Co 2+ 和Ni 2+ 的吸附选择性和重复利用性
发布时间：2021-12-29 17:16
采用扫描电镜（SEM）和红外光谱（FT-IR）对辉光放电电解等离子体（GDEP）技术引发制备的壳聚糖/聚乙二醇/丙烯酸（CS/PEG/AA）聚合物吸附剂的形貌和结构进行了表征.研究了该吸附剂对Cu2+、Co2+和Ni2+的吸附选择性、重复利用性和解吸动力学行为,同时结合X射线光电子能谱（XPS）探讨了可能的吸附机理.结果表明,CS、PEG和AA发生接枝共聚形成聚合物,其表面呈现疏松、多孔的三维网络结构;吸附最佳pH为4.8;在含有Cu2+、Co2+和Ni2+的混合溶液中,CS/PEG/AA对Cu2+有较好的吸附选择性;在EDTA-4Na洗脱液中CS/PEG/AA具有优异的再生和重复利用性,解吸动力学符合解吸准二级模型;Cu2+在CS/PEG/AA上的吸附是由离子交换、配位螯合等共同作用的复杂的物理化学过程.
【文章来源】：环境科学学报. 2017,37(03)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
pH对Cu2+、Ni2+和Co2+吸附量的影响
衾胱拥奈榷ǔＪ?螅?媒鹗衾胱踊崛〈?渌??属离子而被吸附(Irvingandwilliams，1953)．CS/PEG/AA吸附剂是一种含有—COO－、—NH2和—OH配位基团的交联聚合物，由于其结构复杂，因而它和重金属离子的稳定常数很难确定．但实验发现，60～180min之间时，吸附剂对溶液中3种金属离子的吸附能力大小为:Cu2+＞Ni2+＞Co2+，符合Irving-Williams序列．这一结果说明，在Ni2+和Co2+共存时，CS/PEG/AA吸附剂对Cu2+具有优异的选择性，可以用该吸附剂分离、富集和回收3种混合溶液中的Cu2+．图2在pH=4．8的300mg·L－1Cu2+、Co2+和Ni2+混合溶液中的竞争性吸附动力学Fig．2KineticofcompetitiveadsorptionsforCu2+，Co2+andNi2+at300mg·L－1withpH=4．83．3再生和重复利用在重金属离子废水处理过程中，吸附剂的再生和重复利用有利于缩短生产周期，降低生产成本，提高生产效率(Lausetal．，2010)．预备实验表明，用蒸馏水作解吸液(洗脱液)时，Cu2+、Co2+和Ni2+很难解吸．说明CS/PEG/AA吸附剂和3种重金属离子之间的作用力较强．从pH对吸附量的影响(图1)可知，在pH=1．0～2．0时，吸附量几乎为0，因此可在该条件下对吸附有重金属离子的吸附剂进行解吸再生．文献报道，改性壳聚糖吸附重金属离子主要发生螯合作用，而螯合稳定常数受酸度影响较大，酸性越强，稳定常数越小，配位能力越差(ChauhanandSankararamakrishnan，2008;Chenetal．，2009;JeonandPark，2005)．另外，CS/PEG/AA吸附剂是一种特殊的离子交换树脂，硝酸可以和吸附了重金属离子的吸附剂发生质子交换而使重金属离子解吸．因而，可用硝酸再生吸附有重金属离子的壳聚糖基吸附材料．基于此，我们
在0．015mol·L－1EDTA-4Na溶液中Cu2+、Ni2+、Co2+第4次解吸量随时间变化曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]核桃青皮生物炭对重金属铅、铜的吸附特性研究[J]. 谢超然,王兆炜,朱俊民,高俊红,张涵瑜,谢晓芸,金诚. 环境科学学报. 2016(04)
[2]坡缕石/聚乙二醇/丙烯酸水凝胶的表征及其对阳离子染料的吸附性能[J]. 俞洁,张海涛,陆泉芳,丁雪娥,柳淑娟,李芸. 化工进展. 2015(04)
[3]静电纺壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜对Cu2+、Ni2+及Cd2+的吸附特性[J]. 张慧敏,阮弦,胡勇有,程建华,谭平. 环境科学学报. 2015(01)
[4]聚丙烯酸改性凹土对Pb2+、Ni2+和Cr3+的选择性吸附[J]. 周守勇,薛爱莲,张艳,王启伟,李梅生,褚效中,赵宜江,邢卫红. 化工学报. 2015(02)
[5]Poly （Acrylamide-co-Acrylic Acid） Hydrogel Induced by Glow-Discharge Electrolysis Plasma and Its Adsorption Properties for Cationic Dyes[J]. 俞洁,杨格格,潘元沛,陆泉芳,杨武,高锦章. Plasma Science and Technology. 2014(08)
[6]壳聚糖及其衍生物对重金属离子的吸附[J]. 胡惠媛,朱虹. 化学进展. 2012(11)
[7]壳聚糖交联沸石小球对Cu2+、Ni2+及Cd2+的吸附特性[J]. 甄豪波,胡勇有,程建华. 环境科学学报. 2011(07)
[8]XPS光电子峰和俄歇电子峰峰位表[J]. 刘芬,赵志娟,邱丽美,赵良仲. 分析测试技术与仪器. 2009(01)
本文编号：3556542
【文章来源】：环境科学学报. 2017,37(03)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
pH对Cu2+、Ni2+和Co2+吸附量的影响
衾胱拥奈榷ǔＪ?螅?媒鹗衾胱踊崛〈?渌??属离子而被吸附(Irvingandwilliams，1953)．CS/PEG/AA吸附剂是一种含有—COO－、—NH2和—OH配位基团的交联聚合物，由于其结构复杂，因而它和重金属离子的稳定常数很难确定．但实验发现，60～180min之间时，吸附剂对溶液中3种金属离子的吸附能力大小为:Cu2+＞Ni2+＞Co2+，符合Irving-Williams序列．这一结果说明，在Ni2+和Co2+共存时，CS/PEG/AA吸附剂对Cu2+具有优异的选择性，可以用该吸附剂分离、富集和回收3种混合溶液中的Cu2+．图2在pH=4．8的300mg·L－1Cu2+、Co2+和Ni2+混合溶液中的竞争性吸附动力学Fig．2KineticofcompetitiveadsorptionsforCu2+，Co2+andNi2+at300mg·L－1withpH=4．83．3再生和重复利用在重金属离子废水处理过程中，吸附剂的再生和重复利用有利于缩短生产周期，降低生产成本，提高生产效率(Lausetal．，2010)．预备实验表明，用蒸馏水作解吸液(洗脱液)时，Cu2+、Co2+和Ni2+很难解吸．说明CS/PEG/AA吸附剂和3种重金属离子之间的作用力较强．从pH对吸附量的影响(图1)可知，在pH=1．0～2．0时，吸附量几乎为0，因此可在该条件下对吸附有重金属离子的吸附剂进行解吸再生．文献报道，改性壳聚糖吸附重金属离子主要发生螯合作用，而螯合稳定常数受酸度影响较大，酸性越强，稳定常数越小，配位能力越差(ChauhanandSankararamakrishnan，2008;Chenetal．，2009;JeonandPark，2005)．另外，CS/PEG/AA吸附剂是一种特殊的离子交换树脂，硝酸可以和吸附了重金属离子的吸附剂发生质子交换而使重金属离子解吸．因而，可用硝酸再生吸附有重金属离子的壳聚糖基吸附材料．基于此，我们
在0．015mol·L－1EDTA-4Na溶液中Cu2+、Ni2+、Co2+第4次解吸量随时间变化曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]核桃青皮生物炭对重金属铅、铜的吸附特性研究[J]. 谢超然,王兆炜,朱俊民,高俊红,张涵瑜,谢晓芸,金诚. 环境科学学报. 2016(04)
[2]坡缕石/聚乙二醇/丙烯酸水凝胶的表征及其对阳离子染料的吸附性能[J]. 俞洁,张海涛,陆泉芳,丁雪娥,柳淑娟,李芸. 化工进展. 2015(04)
[3]静电纺壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜对Cu2+、Ni2+及Cd2+的吸附特性[J]. 张慧敏,阮弦,胡勇有,程建华,谭平. 环境科学学报. 2015(01)
[4]聚丙烯酸改性凹土对Pb2+、Ni2+和Cr3+的选择性吸附[J]. 周守勇,薛爱莲,张艳,王启伟,李梅生,褚效中,赵宜江,邢卫红. 化工学报. 2015(02)
[5]Poly （Acrylamide-co-Acrylic Acid） Hydrogel Induced by Glow-Discharge Electrolysis Plasma and Its Adsorption Properties for Cationic Dyes[J]. 俞洁,杨格格,潘元沛,陆泉芳,杨武,高锦章. Plasma Science and Technology. 2014(08)
[6]壳聚糖及其衍生物对重金属离子的吸附[J]. 胡惠媛,朱虹. 化学进展. 2012(11)
[7]壳聚糖交联沸石小球对Cu2+、Ni2+及Cd2+的吸附特性[J]. 甄豪波,胡勇有,程建华. 环境科学学报. 2011(07)
[8]XPS光电子峰和俄歇电子峰峰位表[J]. 刘芬,赵志娟,邱丽美,赵良仲. 分析测试技术与仪器. 2009(01)
本文编号：3556542
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