木质素磺酸钠基水凝胶吸附剂的制备及其对刚果红的吸附性能

为了快速高效地去除废水中的有机染料污染物,以木质素磺酸钠(Sodium lignin sulfonate, SLS)为原料,将其胺化后与超支化聚酰胺(Hyperbranched polyamide, HP)混合,经聚乙二醇二缩水甘油醚(Polypropylene glycol diglycidyl ether, PEGDGE)引发交联反应,制备了木质素磺酸钠/超支化聚酰胺复合水凝胶吸附剂(Lignosulfonate/hyperbranched polyamide composite hydrogel adsorbent, NHP-n(n为交联剂用量,n=2,3,4,5))。采用FTIR、XPS和SEM等手段对吸附剂的特征官能团、表面组成及形貌进行了表征,以刚果红(Congo red, CR)为模型污染物,考察了不同交联剂用量下制备的吸附剂对CR的吸附性能。优选出NHP-4,探究了染料初始浓度、吸附时间、吸附剂用量和体系pH对吸附CR性能的影响,并探究了NHP-4的吸附机理及重复利用性能。结果表明:在染料初始质量浓度为6000 mg/L、pH为4~5、温度为35℃,吸附剂NHP-4用量为0.8 g/L时,制备所得吸附剂对CR的实际最大吸附量可达5118 mg/g,吸附3 h后达到吸附平衡。NHP-4对CR的吸附为自发吸热过程,符合Langmuir等温吸附模型和伪二级动力学模型。NHP-4对CR高效去除,其原因主要是吸附材料与染料的强静电相互作用以及吸附材料的丰富孔结构和大量吸附位点。重复使用5次后,NHP-4对CR去除率仍保持在96%以上。该研究为水中有机污染物去除用高性能生物质基吸附剂的制备提供了新方法。