接枝插层合成木质素基水凝胶的制备因素解析

作     者：王莹 王星敏 熊杰 吴四维 冉祝 WANG Ying;WANG Xingmin;XIONG Jie;WU Siwei;RAN Zhu

作者机构：重庆工商大学环境与资源学院重庆400067 催化与环境新材料重庆市重点实验室重庆400067 

出 版 物：《环境化学》 (Environmental Chemistry)

年 卷 期：2020年第39卷第8期

页      面：2217-2226页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：重庆市科委应用开发重点项目(cstc2017shms-zdyfX0063) 重庆市研究生科研创新项目(CYS18319)资助 

主　　题：木质素 水凝胶 接枝插层 制备因素 

摘      要：以桑枝木质素提取物、丙烯酸为单体,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,以柠檬酸改性蒙脱土为插层剂,以(NH4)S2O8为引发剂,采用接枝插层制备木质素基水凝胶.利用均匀设计法优化获得适宜的组分配伍并解析组分间交互作用,通过SEM和FTIR分析技术表征制备水凝胶物相结构,探讨制备水凝胶对Mn2+、Zn2+、Pb2+的吸附性能.结果表明,当N,N′-亚甲基双丙烯酰胺质量为3.9730 g、木质素质量为0.7000 g、蒙脱土质量为0.1470 g时,制备水凝胶呈较规整蜂窝状多孔结构,且表面具有—OH、C=H、N—H等官能团;制备水凝胶表面功能基团和空间构型对其吸附性能影响显著;吸水120 min溶胀率达60%,自然风干70 h保水率达20%;处理初始质量浓度分别为320、160、1000 mg·L-1的Mn2+、Zn2+、Pb2+溶液720 min,吸附量各达77.09、73.95、383.90 mg·g-1,表现出对金属离子良好的吸附性能.