新型磁性聚谷氨酸吸附剂对水中Pb^(2+)的吸附去除

德岛大学安澤幹人首次利用γ-PGA在Fe3O4磁性纳米颗粒上进行涂层,制得了γ-聚谷氨酸-Fe3O4磁性纳米颗粒(PG-M).本实验利用透射电镜以及扫描电镜对PG-M吸附剂的形貌进行了分析,发现PG-M与未涂层的Fe3 O4具有相似的形状以及大小,均为不规则的层状结构,且晶粒直径在120～320 nm之间;实验中针对性地对水溶液中Pb2+进行了吸附探讨.在振荡实验中,通过主要参数的变化(pH值、吸附时间、竞争离子浓度、腐殖酸浓度),得到如下结果:吸附最佳pH值为7.0;吸附量随着吸附时间的延长而增长,吸附平衡时间为45 min;Na+对PG-M去除Pb2+没有很强的干扰性,而Ca2+则显示出一定的干扰作用;腐殖酸对吸附效果的影响是复杂的,表现为先增强吸附效果,随后降低吸附效果;最佳条件时Pb2+的最大吸附量为93.3 mg/g.PG-M对Pb2+的吸附均能较好地符合Freundlich和Langmuir等温吸附模型,其中Langmuir方程能更好地描述PG-M的吸附特征,说明PG-M在水溶液中对金属离子的吸附为单分子层吸附.PG-M吸附符合准二级动力学模型(r2>0.99).不同浓度的HCl和HNO3溶液的再生实验发现,0.1 mol/L的HCl溶液作为吸附再生液,可取得较好的再生效果.表明PG-M是可再生的,具有较好的经济性和可持续性.