纳米复合水凝胶的制备及其对重金属离子的吸附

编号：CPJS05268

篇名：纳米复合水凝胶的制备及其对重金属离子的吸附

作者：朱倩 ;李正魁 ;张一品 ;韩华杨 ;王浩

关键词：水合氧化锰 纳米复合水凝胶 重金属离子 吸附机制

机构： 南京大学环境学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京210023

摘要： 以N-羟甲基丙烯酰胺（HMAm）和2-丙烯酸羟乙酯（HEA）为共聚单体,采用60Co-γ射线低温辐照法,制备了具酰胺基和羟基的新型聚合物水凝胶p（HMAm/HEA）,运用原位沉淀法制备了纳米复合水凝胶HMO-p（HMAm/HEA）,用于对重金属离子Pb2＋和Cu2＋的去除.应用SEM、TEM、FTIR等方法对水凝胶进行表征,表征结果证明p（HMAm/HEA）是HMAm和HEA的共聚产物,且纳米水合氧化锰（HMO）成功负载.探讨了溶液初始p H值、反应温度、重金属初始浓度、反应时间、竞争性Ca2＋和Na＋浓度等因素对纳米复合水凝胶吸附过程的影响,研究表明HMO-p（HMAm/HEA）对Pb2＋和Cu2＋的吸附过程不受温度的影响;吸附量随着溶液初始p H的升高而增加;吸附过程属于Langmuir单分子层吸附;吸附动力学过程符合准二级动力学吸附;高浓度的Ca2＋和Na＋对吸附过程影响不大.XPS图谱进一步证明吸附机制是重金属离子与羟基间的离子交换作用.采用0.05 mol·L-1的HCl溶液为脱附剂,经过4次吸附-脱附循环再生后,纳米复合水凝胶重复利用性好.