海藻酸钠/二氧化硅杂化微球结构与吸附性能

利用海藻酸钠(SA)和正硅酸四乙酯(TEOS)为原料,并利用醇解TEOS提供二氧化硅(SiO_2)源与SA分子结构上的羟基(—OH)进行反应,制备一系列不同组分的杂化微球。采用旋转流变仪(DHR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线光谱(XRD)、热重分析仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)和氮气吸附-脱附方法(BET)对杂化溶液的流变性能以及杂化微球的化学结构、结晶能力、热分解能力、微球形貌、比表面积和孔径进行分析,并研究了其对亚甲基蓝(MB)和重金属铜(Cu~(2+))的吸附能力。结果表明:SA/SiO_2杂化溶液体系黏度下降,在初始剪切速率25s–1时杂化溶液黏度比SA黏度低了2.2Pa·s;FTIR图说明SA中羟基与TEOS中的硅氧键反应生成硅氧碳键,TEOS与SA发生化学反应;杂化微球结晶曲线中CA结晶特征峰强度降低,同时出现SiO_2的结晶特征峰;杂化微球分解温度由250℃提升到310℃,热分解温度提高;BET测试得到海藻酸钙(CA)比表面积为7.254m~2/g,孔径为19.65nm,CA/SiO_2杂化微球的比表面积为49.151m~2/g,孔径为21.75nm,杂化微球比表面积提高,孔径类型为介孔;当MB初始浓度为100mg/L时,SA/SiO_2杂化微球去除率达到87.09%;当Cu~(2+)初始浓度为2.5g/L时,SA/SiO_2杂化微球去除率达到86.8%。