聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素的合成及对金属离子的吸附性能

来源期刊：高分子材料科学与工程2014年第3期

论文作者：张继国 王艳 张琼 方桂珍

文章页码：15 - 20

关键词：羧甲基纤维素;聚乙烯亚胺;铜离子;铅离子;镉离子;吸附;

摘    要：以羧甲基纤维素（CMC）为基质,用戊二醛（GA）做交联剂,将聚乙烯亚胺（PEI）交联到羧甲基纤维素上制得聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素吸附剂（PEI-CMC）。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱对PEI-CMC的结构进行了表征,测定了其对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附性能,并研究了pH值、时间、金属离子的初始浓度对吸附的影响。结果表明,当CMC、PEI和GA的反应比为1 g∶5 mL∶20 mL,反应温度为25℃,反应时间为3 h时,合成的PEI-CMC的含氮量为13.23%。当CMC和PEI的反应比为1 g∶5 mL时,随着戊二醛（质量分数2.5%）的加入量增加,PEI-CMC的产率先增大后降低。在pH值1¹4的范围内,溶液酸碱度的变化对PEI-CMC的交联度没有影响。PEI-CMC吸附剂对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量在实验范围内随pH升高而增加。PEI-CMC对Pb2+和Cu2+、Cd2+的吸附在90 min和180 min后分别达到平衡,吸附动力学符合准二级反应动力学模型。随着Cu2+、Pb2+和Cd2+初始浓度的增加,PEI-CMC对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量开始时快速增加,而后达到饱和,吸附等温数据符合Freundlich模型,最大吸附容量分别为Cu2+250.0mg/g、Pb2+635.9 mg/g、Cd2+142.8 mg/g。