中国环境科学
 
 
中国环境科学  2018, Vol. 38 Issue (4): 1364-1370    DOI:
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磁性壳聚糖凝胶微球对水中Pb(Ⅱ)的吸附性能
蒲生彦1,2,3, 王可心1,2, 马慧1,2, 杨曾1,2, 候雅琪1,2, 陈虹宇1,2
1. 成都理工大学, 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室, 四川 成都 610059;
2. 成都理工大学, 国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室, 四川 成都 610059;
3. 香港理工大学, 土木及环境工程学系, 中国 香港
Adsorption properties ofmagnetic chitosan hydrogelmicrospheres to Pb(II) from aqueous solutions
PU Sheng-yan1,2,3, WANG Ke-xin1,2, MA Hui1,2, YANG Zeng1,2, HOU Ya-qi1,2, CHEN Hong-yu1,2
1. State Key Laboratory of Geological Prevention and Geological Environment Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China;
2. State Environmental Protection Key Laboratory of Synergetic Control and Joint Remediation for Soil & Water Pollution, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China;
3. Department of Civil and Environment Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, China

全文: PDF (1345 KB)   HTML (1 KB) 
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摘要 

以壳聚糖为原材料,通过原位共沉淀法和柠檬酸钠交联法制备了一种新型多孔磁性壳聚糖凝胶微球吸附剂CS-citrate/Fe3O4.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)对吸附剂进行了表征.结果表明,吸附剂内部具有发达的孔隙结构,并均匀分布有平均直径为(4.79±1.09)nm的Fe3O4纳米颗粒;吸附剂中引入Fe3O4后,仍存在羟基、氨基和羧基等功能基团,且吸附剂磁性良好可用于磁场分离;吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附等温线和动力学研究表明,吸附过程以化学吸附为主,最大吸附容量可达178.25mg/g.

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蒲生彦
王可心
马慧
杨曾
候雅琪
陈虹宇
关键词 多孔结构生物质吸附剂磁性壳聚糖凝胶微球重金属    
Abstract

In this study, the magnetic porous chitosan hydrogel microsphere was fabricated by a combination of in situ-coprecipitation and sodium citrate crosslinking technique using chitosan as raw material. The scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and thermogravimetric analysis (TG) were conducted for the characterization of this novel adsorbent. The hydrogel microsphere present a well developed porous inner structure and the Fe3O4nanoparticles with an average diameter of (4.79±1.09) nm dispersed uniformly. The functional group of chitosan, the hydroxyl, amino and carboxyl groups, remained after the introduction of the Fe3O4, and the magnetic adsorbent could be separated by the addition of external magnetic field. The adsorption isotherm and kinetic study for the Pb (Ⅱ) removal from the aquatic environment indicating that the adsorption process was dominated by the chemical adsorption and the maximum adsorption capacity was calculated as 178.25mg/g.

Key wordsporous structure    biomass adsorbent    magnetic chitosan    hydrogel microsphere    heavy metal   
收稿日期: 2017-09-18     
: X703  
基金资助:

国家自然科学基金资助项目(51408074,41772264)

通讯作者: 蒲生彦,教授,pushengyan@gmail.com     E-mail: pushengyan@gmail.com
作者简介: 蒲生彦(1981-),男,甘肃酒泉人,教授,博士,主要从事水土污染协同控制、土壤地下水污染预警与环境基准相关的研究.发表论文30余篇.
引用本文:   
蒲生彦, 王可心, 马慧, 杨曾, 候雅琪, 陈虹宇. 磁性壳聚糖凝胶微球对水中Pb(Ⅱ)的吸附性能[J]. 中国环境科学, 2018, 38(4): 1364-1370. PU Sheng-yan, WANG Ke-xin, MA Hui, YANG Zeng, HOU Ya-qi, CHEN Hong-yu. Adsorption properties ofmagnetic chitosan hydrogelmicrospheres to Pb(II) from aqueous solutions. CHINA ENVIRONMENTAL SCIENCECE, 2018, 38(4): 1364-1370.
链接本文:  
http://www.zghjkx.com.cn/CN/      或     http://www.zghjkx.com.cn/CN/Y2018/V38/I4/1364
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