超声辅助高吸附型复合凝胶的制备及对水中Pb(Ⅱ)的响应和去除性能

以秸秆纤维素和木质素为原料，通过超声辅助法制得了新型纤维素-木质素复合凝胶（UCHy）。对样品进行扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外（FT-IR）光谱和X射线衍射（XRD）表征分析，考察了其在不同浓度Pb（Ⅱ）中的溶胀性能，研究了pH值、反应时间、温度、Pb（Ⅱ）初始浓度对其吸附能力的影响。结果表明，纤维素和木质素的添加有利于凝胶形成致密的纤维束堆积结构，超声作用则能促进凝胶连续孔洞微结构的形成，因而具备较高的溶胀率以及污染物吸附量。溶胀初期Pb（Ⅱ）溶液在UCHy中的扩散行为可用non-Fickian扩散定律描述，整体溶胀行为符合Schott’s准二级动力学方程。UCHy对Pb（Ⅱ）的吸附量随溶液pH值的增大而增大，随反应温度的升高而减小。吸附等温数据同时符合Langmuir与Freundlich模型，饱和吸附容量为786.16 mg·g^-1，吸附过程符合拟二级动力学方程。该复合凝胶表现出极高重金属的吸附性能和敏感性，具有较大的应用前景。