从废水中吸附六价,使用聚氨酸涂层的微晶纤维素纳米复合材料
Lovejoy Dewa1, Shepherd Masimba Tichapondwa2, Washington Mhike1
1Polymer Technology Division, Department of Chemical, Metallurgical and Materials Engineering, Tshwane University of Technology Pretoria 0001 South Africa MhikeW@tut.ac.za +27 12 382 5460.
RSC advances
|February 23, 2024
概括
这项研究用聚氨酸 (PANI) 增强了微晶纤维素 (MCC),以制造一种有效的吸附剂,用于从废水中去除六价 (Cr(vi)). 该MCC/PANI纳米复合材料显示高效率和容量,即使在中性pH.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境化学环境化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 六价 (Cr(vi)) 对环境和健康构成重大风险.
- 传统的Cr(vi) 吸附剂在中性pH时通常具有有限的有效性.
- 微晶纤维素 (MCC) 为吸附剂开发提供了一个潜在的支架.
研究的目的:
- 将MCC与聚氨 (PANI) 功能化,以创建一个新的纳米复合物吸附剂.
- 评估MCC/PANI纳米复合材料在合成废水中去除Cr的效率.
- 为了研究Cr去除的吸附机制,动力学和同热性.
主要方法:
- 通过 in situ 化学氧化聚合物合成 MCC/PANI 纳米复合材料.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM),富里埃变换红外光谱 (FTIR) 和X射线衍射 (XRD) 的表征.
- 批量吸附实验以确定最佳条件和评估性能.
主要成果:
- 成功合成并表征了具有增强表面积的MCC/PANI纳米复合材料.
- 在pH 7.0下,用MCC/PANI-69重%在pH 7.0下实现最佳的Cr (VI) 去除 (95%在30分钟内).
- 与原始的MCC (3.92 mg g-1) 相比,显著更高的吸附能力 (35.97 mg g-1).
结论:
- MCC/PANI纳米复合材料是Cr去除的高效吸附剂.
- 该机制涉及静电吸引,Cr的减少和Cr的沉.
- 这种吸附剂在中性pH下表现出卓越的性能,解决了现有材料的局限性.
