原位聚合包覆SiO_(2)纳米纤维棉的制备及重金属吸附性能

作     者：郭勤 张凯钧 陈自娇 苗瑾超 李雪梅 马信 肖宇航 GUO Qin;ZHANG Kaijun;CHEN Zijiao;MIAO Jinchao;LI Xuemei;MA Xin;XIAO Yuhang

作者机构：新疆理工学院能源化工工程学院阿克苏843000 湖南现代环境科技股份有限公司长沙410114 

出 版 物：《硅酸盐通报》 (Bulletin of the Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2023年第42卷第11期

页      面：4082-4091页

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 070301[理学-无机化学] 

基　　金：新疆维吾尔自治区自然科学计划(自然科学基金)青年基金(2021D01B40) 新疆维吾尔自治区天山创新团队计划(2021D14013) 

主　　题：原位聚合包覆 SiO_(2)纳米纤维棉 静电纺丝 水处理 重金属 吸附 

摘      要：近年来,重金属离子的去除是复杂环境中水处理面临的难点问题之一,静电纺丝制备的三维SiO_(2)纳米纤维棉具有耐高温、耐强酸的特点,是复杂环境中水处理的理想前驱体材料。以三维SiO_(2)纳米纤维棉作为基底,在引发剂偶氮二异丁腈作用下催化乙烯苯磺酸和乙二苯单体发生原位聚合,实现聚乙烯苯磺酸在SiO_(2)纳米纤维棉表面均质包覆,制备SiO_(2)@聚乙烯苯磺酸纳米纤维棉。通过SEM、FT-IR等表征方法揭示了该纳米纤维棉的形貌和化学组成,采用热重分析仪对其进行热稳定性测试,并研究了该纳米纤维棉在高温、酸性条件下的吸附再生性能。结果表明:SiO_(2)@聚乙烯苯磺酸纳米纤维棉对Cu^(2+)、Cd^(2+)和Pb^(2+)有很高的吸附容量,当pH值为5.5和初始离子浓度为100 mg/L时,吸附容量分别为73.0、91.0、161.0 mg/g,当温度为80℃时吸附容量仍可达81.0、64.0、123.0 mg/g;吸附过程符合准二级动力学和Langmuir等温吸附,具有较强的再生性能,经10次离子脱附-吸附循环,Cu^(2+)、Cd^(2+)和Pb^(2+)的容量保持率分别为83.5%、81.1%、77.6%。