聚马来酸酐树脂的制备及其对水中环丙沙星的吸附行为和机制

通过沉淀聚合法合成聚马来酸酐树脂(Polymaleic Anhydride Resin,PMA),采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、比表面分析(BET)和热重(TG)分析对PMA进行了表征.同时,利用PMA对水中环丙沙星(CPX)进行吸附去除,系统研究了原料配比、PMA投加量、pH、离子强度和温度等因素对CPX吸附性能的影响.结果表明,pH在2.0~5.0范围内,PMA对CPX的去除效果随着溶液pH的增加而快速升高,在5.0~10.0之间呈小幅下降趋势;离子强度的存在对PMA去除CPX的行为总体上表现为抑制作用;PMA对水中CPX的吸附动力学过程符合拟二级动力学模型;Langmuir等温吸附模型可较好地描述PMA对水中CPX的吸附过程,理论最大吸附量为77.06 mg·g^(-1)(pH=5.0、25℃);吸附热力学分析表明,PMA对水中CPX的吸附是自发吸热的过程,属于物理吸附;吸附再生实验表明,0.2 mol·L^(-1)NaOH溶液是PMA的优选洗脱液,经过5次吸附⁃脱附循环后,对CPX仍具有稳定的吸附性能,可多次循环使用;最后,利用化学计算从微观上明确PMA的羰基O与CPX的羧基H的氢键对吸附起主要作用,而静电引力对吸附性能影响很小.