硫化全芳香聚胺用于重金属捕获:使用Pb (II) 的模型研究
Anna C Fraser1, Jacob Yankey1, Orlando Coronell2
1Department of Applied Physical Sciences, The University of North Carolina at Chapel Hill, Chapel Hill, North Carolina 27599-3050, United States.
ACS applied polymer materials
|December 25, 2023
概括
这项研究比较了两种用于重金属去除的聚合物. 刚性硫化聚胺 (PBDI) 与柔性聚合物 (PSS) 相比,显示出更高的去除效率,突出显示了聚合物结构.
科学领域:
- 聚合物化学 聚合物化学
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 多电解质对于重金属的修复至关重要,作为凝固剂和花剂.
- 了解聚合物结构-性质关系是优化重金属去除过程的关键.
研究的目的:
- 为了比较硫化半固态聚胺 (PBDI) 和随机线圈聚合物 (PSS) 的重金属 () 清除能力.
- 研究聚合物骨干刚度和硫酸盐组定位对离子协调和去除效率的影响.
主要方法:
- PBDI和PSS的合成和表征.
- 使用吸附异热剂量化 (Pb(II)) 去除的量化.
- 用朗格穆尔和弗罗恩德利希模型对吸附数据进行拟合.
- 通过定位确定离子交换能力 (IEC).
主要成果:
- 无论是PBDI还是PSS,均以大约500mg/L的剂量沉了Pb(II).
- PSS吸附数据符合兰木尔模型 (R2=0.976),而PBDI吸附不适合兰木尔或弗罗恩德利希模型.
- PBDI显示了比PSS (260 mg/g) 更高的Pb(II) 清除能力 (410 mg/g),超过了硫酸盐群密度或IEC的差异.
结论:
- 聚合物骨干的刚性和硫酸盐组的特定位置显著影响重金属离子协调和去除效率.
- PBDI的卓越性能表明,除了简单的离子交换能力之外,结构因素对于有效的重金属被多电解质封存至关重要.
