QCS-TBT有机无机杂化膜对重金属Cr(Ⅵ)吸附性能研究

利用溶胶-凝胶法制备出一系列季铵化壳聚糖-钛酸正丁酯有机无机杂化膜,该杂化膜能够较好地对水中Cr(Ⅵ)进行化学和物理吸附。研究了杂化膜中钛酸正丁酯含量、溶液pH值、吸附时间和Cr(Ⅵ)溶液初始浓度等因素对Cr(Ⅵ)吸附能力的影响。结果表明:当Cr(Ⅵ)初始浓度为40mg/L时,钛酸正丁酯质量分数为20%、pH值为3,吸附时间为3.5h时,该有机无机杂化膜最佳吸附量为15.6mg/g。     

新型掺杂Gemini分子阴离子交换膜的制备与表征

以壳聚糖(CS)和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵为原料制备了季铵化壳聚糖(QCS)。将其与Gemini型阳离子表面活性剂(顺丁烯二酸二乙酯撑基双[辛烷基二甲基氯/溴化铵],简写为G8-2-8)共混后,借助戊二醛(GA)的化学交联作用制得一系列不同配比的QCS/G8-2-8阴离子交换膜。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热失重分析(TGA)分别对该膜的化学结构和热稳定性进行表征,考察了戊二醛和G8-2-8用量对该阴离子膜含水率、离子交换量、机械强度、电导率等性能的影响。结果表明:戊二醛用量的增加可有效降低含水率,提高机械性能;Gemini阳离子分子用量的增加可以降低含水量,增加离子交换量,提高该膜的断裂伸长率。其中,当G8-2-8和戊二醛质量分数为0.3%和3.5%时,复合膜的含水率、离子交换量、断裂伸长率和80℃的电导率分别为208.3%,3.79mmol/g,18.14%和4.10×10-2 S/cm。     

QCS/TBT有机/无机杂化膜对Cr(Ⅵ)的吸附动力学和热力学

以季铵化壳聚糖(QCS)为主体膜材料,钛酸正丁酯(TBT)为无机前躯体通过溶胶-凝胶法制备了吸附除Cr(VI)吸附杂化膜,考察了该杂化膜对Cr(VI)的吸附效果,并对吸附过程进行了动力学、热力学的数学拟合。结果表明:Cr(VI)的最佳吸附条件是pH=3,吸附时间为3.5h,吸附动力学行为符合二级动力学速率方程模型;热力学吸附过程符合Freundlich等温方程,焓变△H、熵变△S和吉布斯自由能△G的计算结果表明:杂化膜对Cr(VI)的吸附是自发的吸热过程。