聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素的合成及对金属离子的吸附性能 |
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引用本文: | 张继国,王艳,张琼,方桂珍.聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素的合成及对金属离子的吸附性能[J].高分子材料科学与工程,2014(3). |
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作者姓名: | 张继国 王艳 张琼 方桂珍 |
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作者单位: | 东北林业大学材料科学与工程学院;哈尔滨市疾病预防控制中心理化科; |
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基金项目: | “十二五”国家科技计划课题(2012BAD24B0403) |
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摘 要: | 以羧甲基纤维素(CMC)为基质,用戊二醛(GA)做交联剂,将聚乙烯亚胺(PEI)交联到羧甲基纤维素上制得聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素吸附剂(PEI-CMC)。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱对PEI-CMC的结构进行了表征,测定了其对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附性能,并研究了pH值、时间、金属离子的初始浓度对吸附的影响。结果表明,当CMC、PEI和GA的反应比为1 g∶5 mL∶20 mL,反应温度为25℃,反应时间为3 h时,合成的PEI-CMC的含氮量为13.23%。当CMC和PEI的反应比为1 g∶5 mL时,随着戊二醛(质量分数2.5%)的加入量增加,PEI-CMC的产率先增大后降低。在pH值1~14的范围内,溶液酸碱度的变化对PEI-CMC的交联度没有影响。PEI-CMC吸附剂对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量在实验范围内随pH升高而增加。PEI-CMC对Pb2+和Cu2+、Cd2+的吸附在90 min和180 min后分别达到平衡,吸附动力学符合准二级反应动力学模型。随着Cu2+、Pb2+和Cd2+初始浓度的增加,PEI-CMC对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量开始时快速增加,而后达到饱和,吸附等温数据符合Freundlich模型,最大吸附容量分别为Cu2+250.0mg/g、Pb2+635.9 mg/g、Cd2+142.8 mg/g。
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关 键 词: | 羧甲基纤维素 聚乙烯亚胺 铜离子 铅离子 镉离子 吸附 |
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