超声辅助高吸附型复合凝胶的制备及对水中Pb(Ⅱ)的响应和去除性能

摘要

以秸秆纤维素和木质素为原料,通过超声辅助法制得了新型纤维素-木质素复合凝胶(UCHy).对样品进行扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和X射线衍射(XRD)表征分析,考察了其在不同浓度Pb(Ⅱ)中的溶胀性能,研究了pH值、反应时间、温度、Pb(Ⅱ)初始浓度对其吸附能力的影响.结果表明,纤维素和木质素的添加有利于凝胶形成致密的纤维束堆积结构,超声作用则能促进凝胶连续孔洞微结构的形成,因而具备较高的溶胀率以及污染物吸附量.溶胀初期Pb(Ⅱ)溶液在UCHy中的扩散行为可用non-Fickian扩散定律描述,整体溶胀行为符合Schott's准二级动力学方程.UCHy对Pb(Ⅱ)的吸附量随溶液pH值的增大而增大,随反应温度的升高而减小.吸附等温数据同时符合Langmuir与Freundlich模型,饱和吸附容量为786.16mg·g-1,吸附过程符合拟二级动力学方程.该复合凝胶表现出极高重金属的吸附性能和敏感性,具有较大的应用前景.