吸附剂的制备和性能研究从等离子接种的聚烯化纤维的吸附剂

科学领域:

• 材料科学:开发新的功能化聚合物吸附剂.
• 环境化学:从水溶液中去除.
• 聚合物化学:等离子体移植聚合和表面修饰.

背景情况:

• 水中的污染对环境和健康构成风险.
• 需要有效和选择性的吸附剂来去除.
• 聚烯融吹纤维为吸附剂开发提供了合适的基板.

研究的目的:

• 为了合成和表征一种新的吸附剂,PP-g-GMA-NMDG.
• 为了优化合成条件以获得最大的吸附能力.
• 为了评估开发的吸附剂的吸附性能,动力学和选择性.

主要方法:

• 甘甲酸 (GMA) 在聚烯 (PP) 纤维上的等离子体移植聚合.
• 通过环开放反应,用N-甲基-D-葡萄胺 (N-methyl-D-glucamine,NMDG) 氨基化GMA移植纤维.
• 使用FT-IR,SEM,EDS和接触角测量进行表征.
• 使用单因子和直角测试优化合成参数.
• 批量吸附实验研究pH,时间,温度和度的影响.
• 吸附等温度 (Langmuir) 和动力学 (伪二次) 的分析.

主要成果:

• 优化合成产生了具有高吸附能力的PP-g-GMA-NMDG.
• 在pH 6下,的最大吸附能力达到18.03±1 mg/g.
• 吸附遵循伪二次动力学和兰格穆尔异热模型.
• 吸附剂对比常见的离子 (Na+,Mg2+,Ca2+) 具有很好的选择性.
• 鉴定证实了PP纤维的成功移植和氨基化.

结论:

• 等离子体移植聚合提供了一种可行且环保的途径来合成有效的吸附剂.
• 与现有的吸附剂相比,PP-g-GMA-NMDG表现出优越的吸附能力,选择性,可重复性和恢复性.
• 开发的吸附剂显示出实际分离应用在水处理中的巨大潜力.