聚乙烯亚胺交联膨润土对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能与机制

作     者：孙志勇 张宇辰 吴喜军 

作者机构：榆林学院能源工程学院 榆林学院建筑工程学院 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52064048) 陕西省科技创新团队（2022TD-08） 

主　　题：聚乙烯亚胺 膨润土 Cr(VI) 交联 吸附 

摘      要：为提高膨润土的吸附容量，通过交联反应将聚乙烯亚胺(PEI)引入3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性膨润土(APTES/Bent)表面制备得到PEI交联膨润土(PEI-APTES/Bent-4)，并采用FTIR、XRD和SEM等手段对其进行表征分析。以水中Cr(Ⅵ)为吸附对象，考察了PEI-APTES/Bent-4的吸附性能，探究了吸附机制和回收利用性。结果表明：PEI成功接枝于膨润土表面，其丰富的活性基团极大的促进了六价铬的去除。吸附最佳pH为2，随pH值增加吸附量降低。PEI-APTES/Bent-4对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir等温模型和拟二级动力学模型，吸附过程为化学吸附和单层吸附，在313 K时最大理论吸附量达137.50 mg·g-1。热力学研究表明该吸附为自发吸热过程。结合吸附实验、FTIR和XPS分析推测得出PEI-APTES/Bent-4对Cr(Ⅵ)的吸附机制主要为静电作用、还原和螯合。经6次循环后吸附剂仍保持较好的吸附性能。PEI-APTES/Bent-4去除水中Cr(Ⅵ)具有较大的应用前景。