TOCNF与磁性羧甲基壳聚糖纳米粒子复合物的制备及吸附Pb2+的特性

摘要：

水体中铅污染对环境及人的健康安全造成了极大的危害.本文将四甲基呱啶(TEMPO)氧化的纤维素纳米纤维(TEMPO-oxidized cellulose nanofibers,TOCNF)与磁性羧甲基壳聚糖纳米粒子(magnetic carboxymethyl chitosan nanoparticles,MCCN)交联复合制备一种经济高效且对环境无毒害的Pb2+吸附剂,对复合前后的材料进行结构表征.通过单因素实验研究pH、Pb2+初始浓度、吸附时间及温度对Pb2+吸附效率的影响,确定最优吸附条件后比较TOCNF/MCCN及TOCNF对Pb2+的吸附效果,研究复合材料对Pb2+的吸附特性.研究结果表明,Fe3O4成功被羧甲基壳聚糖纳米粒子包裹并与TOCNF交联复合,在最优吸附条件(pH=5,Pb2+初始浓度为100mg/L,吸附时间为240min,常温下进行实验)下,TOCNF/MCCN吸附Pb2+的饱和容量为193.5mg/g,比TOCNF高了近一倍.复合吸附剂吸附Pb2+的过程更符合准二级动力学方程,说明决定吸附速率的主要是化学吸附.等温吸附方程的相关系数R2表明,Langmuir方程能更好地拟合吸附过程,说明复合吸附剂对Pb2+的吸附主要是表面基团的单分子层吸附.通过线性方程的斜率计算得到的理论饱和吸附量为201.1mg/g,与实际值差3.8％,经过5次解吸再吸附的过程,吸附剂的吸附效率仅下降了13％,表明该吸附剂有良好的可再生性,具有很好的应用前景.

关键词：TEMPO氧化;纤维素纳米纤维;磁性羧甲基壳聚糖;吸附;动力学方程;吸附等温方程

所属期刊栏目：41

分类号：X703.1(一般性问题)

资助基金：国家重点研发计划2017YFD0400105-02

在线出版日期：2022-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：901-910