巰基功能化纖維素氣凝膠材料的制備及其對Cr(Ⅲ)的吸附

編號(hào)：NMJS08561

篇名：巰基功能化纖維素氣凝膠材料的制備及其對Cr(Ⅲ)的吸附

作者：楊文玲 張鵬瑞 李虎林 邸博洋 郭清華 崔洪譽(yù)

關(guān)鍵詞： 吸附與離子交換 制革廢水 纖維素 氣凝膠 吸附材料 Cr(Ⅲ)

機(jī)構(gòu)： 河北科技大學(xué)化學(xué)與制藥工程學(xué)院

摘要： 為了對制革廢水中Cr(Ⅲ)進(jìn)行有效處理,減少制革廢水中Cr(Ⅲ)的含量,研究了巰基功能化纖維素氣凝膠的吸附作用。首先,以脫脂棉為原料、NaOH/尿素/H2O為溶劑、CS22為改性劑,對纖維素分子中羥基進(jìn)行功能化改性,經(jīng)溶劑置換與冷凍干燥制備出巰基功能化纖維素氣凝膠材料(CS2-MCC),通過單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)確定最佳制備條件,并對材料的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)與表面形貌等進(jìn)行分析;其次,研究了CS2-MCC對Cr(Ⅲ)的吸附能力。結(jié)果表明:CS2-MCC的最佳制備條件是CS2用量為0.5 mL/g、硫酸鎂用量為20 mL/g、改性時(shí)間為6 h、改性溫度為40℃;CS2-MCC對Cr(Ⅲ)的最大吸附容量為75.792 mg/g,吸附過程符合準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)模型和Langmuir模型,ΔGθ<0,表明CS2-MCC對Cr(Ⅲ)吸附為自發(fā)進(jìn)行的單分子層吸附及化學(xué)吸附;經(jīng)處理后的Cr(Ⅲ)含量降至1.470mg/L,可達(dá)標(biāo)排放。所制備的巰基功能化纖維素氣凝膠材料三維網(wǎng)絡(luò)豐富,吸附性能優(yōu)異,克服了纖維素基吸附材料多呈現(xiàn)粉末難以循環(huán)利用和吸附選擇性較差的缺點(diǎn),可對制革廢水中的Cr(Ⅲ)進(jìn)行有效吸附。