功能化微晶纤维素通过二酸衍生尿键交联,用于废水处理

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境化学环境化学
• 聚合物化学 聚合物化学

背景情况:

• 由于有毒性,铜和其他重金属是重要的水污染物.
• 目前的金属离子水处理方法往往缺乏效率,而且成本高昂.

研究的目的:

• 为了合成和描述与基硫酸盐功能化的新型交联纤维素聚合物.
• 评估这些聚合物作为废水中铜和其他金属离子的有效吸附剂的性能.

主要方法:

• 纤维素被修改为丁苏,并与异酸盐 (p-二酸盐和六甲二酸盐) 交联,形成细胞S-PPF和细胞S-HMF.
• 评估了各种金属离子的吸附能力,最佳条件和去除效率.
• 研究了回收潜力和吸附动力学/异温物;使用了计算模拟 (MC,DFT,MD).

主要成果:

• 合成的聚合物 (Cell-S-PPF和Cell-S-HMF) 显示出高吸附能力 (Qe:19.2-20.0 mg/g).
• 聚合物有效地从污水样本中去除了包括在内的25多个金属离子.
• 吸附在环境温度下是自发的和高效的;聚合物可以在五个循环中回收,而不会损失性能.

结论:

• 开发的纤维素聚合物显示出高效率和可重复使用性,用于从废水中去除重金属.
• 这些材料为商业用水处理提供了具有成本效益和有前途的解决方案.
• 计算研究证实了金属离子与聚合物结构之间的强烈相互作用.