氢氧化镧大孔水凝胶对磷的吸附特征研究

该文以绿色环保的低共熔单体为溶剂,采用前端聚合法制备了一种氢氧化镧大孔水凝胶(PAM-LH水凝胶),并探讨了PAM-LH水凝胶对磷的吸附效果及机理。结果表明,当PAM-LH水凝胶中氢氧化镧含量为5%(w)时,磷的吸附效果最佳,吸附容量达19.45 mg/g。Langmuir等温吸附方程拟合结果较好(p<0.01),表明PAM-LH水凝胶对磷的吸附主要以单分子层吸附为主;吸附动力学方程拟合结果表明,内扩散过程为PAM-LH水凝胶对磷吸附速率的主要限制因子。SEM扫描电镜、红外光谱、能谱分析表明,PAM-LH水凝胶的吸附机理是以化学吸附为主。

基于低共熔溶剂前端聚合制备大孔水凝胶及其溶胀和吸附性能

以丙烯酸(AAc)、丙烯酰胺(AM)为氢键供体(HBD),氯化胆碱(ChCl)为氢键受体(HBA),按一定比例加热合成可聚合低共熔溶剂(DES),进而以DES为反应性绿色溶剂,将DES通过前端聚合(FP)制备大孔聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)(P(AAc-co-AM))水凝胶。采用红外光谱和扫描电镜对水凝胶的结构进行表征,并研究了大孔水凝胶的溶胀动力学、pH敏感性以及对亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果表明,DES聚合后经水洗、冷冻干燥可制得大孔水凝胶。制备的水凝胶具有pH敏感性,其水溶胀遵循non-Fickian扩散机制。大孔水凝胶对MB有良好的吸附去除能力,其平衡吸附量随pH值增大而增大,当pH=12时,大孔水凝胶对MB的平衡吸附量为64mg/g,去除率达85.07%。

氢氧化铈大孔水凝胶对磷的吸附效果及机理研究

通过前端聚合法快速制备出氢氧化铈大孔水凝胶(PAM-HCO水凝胶),并研究了PAM-HCO水凝胶对磷的吸附效果及吸附机理。结果表明,含有4wt%HCO的PAM-HCO水凝胶对磷的吸附效果最佳,吸附容量达到15.50 mg/g,吸附平衡时间为15 h。Langmuir吸附等温方程对PAM-HCO水凝胶吸附磷的过程拟合较好,表明是以单分子层吸附为主;吸附动力学方程拟合结果发现,内扩散速率是PAM-HCO水凝胶对磷吸附速率的关键影响因子。SEM扫描电镜、红外光谱、能谱分析结果表明,PAM-HCO水凝胶对磷的吸附机理是以化学吸附为主。

PEG对聚丙烯酸水凝胶pH敏感性的影响

以丙烯酸(AA)为单体、聚乙二醇(PEG)为致孔剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂、过硫酸铵(APS)为引发剂,通过自由基溶液聚合及冷冻干燥法制备聚丙烯酸(PAA)水凝胶,研究PEG的加入量对PAA水凝胶的化学组成、热稳定性、微观结构及在水和不同pH缓冲液中的溶胀行为的影响,同时测试了水凝胶对土壤的保水性能。结果表明,PEG的加入并不影响PAA水凝胶的化学组成和热稳定性;PAA水凝胶中存在0.7~2μm大孔和60~200μm超大孔,孔径和孔隙率随着PEG加入量的增加而增大;PAA水凝胶的吸水溶胀性和pH敏感性皆随着PEG加入量的增加而增大;适量水凝胶的使用可增强土壤的保水性。