果胶改性硅胶复合材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以废弃柚子皮中提取的果胶改性硅胶表面,制备出新型的果胶改性硅胶复合材料——P-硅胶,研究了P-硅胶对水中亚甲基蓝染料的吸附性能。利用红外光谱对材料进行表征,并通过分光光度法考察了用量、p H值、吸附时间、温度及实际水样对P-硅胶吸附亚甲基蓝性能的影响。硅胶经果胶改性后,其对亚甲基蓝的吸附容量由31.6 mg·g-1增至41.7 mg·g-1,吸附性能明显提高;P-硅胶对亚甲基蓝的吸附容量随着p H值、温度的升高而增大,碱性条件有利于吸附。结果显示:当p H 7.0,P-硅胶用量为5 mg,吸附时间为2 h,吸附温度为50℃时,制备出的P-硅胶对亚甲基蓝染料溶液的吸附容量最大可达59.2 mg·g-1。动力学研究显示,P-硅胶对亚甲基蓝的吸附能够在120 min内迅速达平衡,吸附行为符合准二级动力学方程,表明该吸附过程以化学吸附为主。吸附等温线研究表明,与Freundlich模型相比,实验数据拟合更符合Langmuir吸附等温模型。P-硅胶对环境水样中亚甲基蓝的去除率可达90%以上。     

水葫芦木质素的提取及其苯胺吸附性能

采用碱提法从生态入侵植物水葫芦中提取木质素,利用傅立叶红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等手段对所获得的木质素进行表征,研究了水葫芦木质素对水中苯胺的吸附性能,考察了溶液p H值、吸附时间、初始浓度等因素对水葫芦木质素吸附苯胺的影响。当Na OH溶液浓度0.1 mol/L,提取时间4 h,温度100℃,料液比1∶20时,水葫芦木质素的收率最大为6.81%。红外图谱显示,在1 456~1 656 cm-1处存在木质素的芳香环骨架振动吸收峰;扫描电镜显示,木质素呈大量细小的颗粒,木质素颗粒表面存在许多微小的孔状结构,有利于吸附作用的发生。在室温下,溶液p H 6.0,苯胺初始浓度为150 mg/L,吸附剂用量为5 mg,吸附时间120 min时,水葫芦木质素对苯胺的最大吸附容量为12.2 mg/g。苯胺吸附实验数据拟合符合准二级动力学模型以及Langmuir吸附等温模型。水葫芦木质素对苯胺的吸附以单分子层化学吸附为主,属于优惠吸附。相同吸附条件下,水葫芦木质素对湖泊水样中苯胺的吸附与实验模拟水样的吸附效果相近。水葫芦木质素可作为富集分离材料用于分析样品制备以及水中污染物的吸附。