β-环糊精∕环氧氯丙烷聚合物的制备及其对双酚S的吸附特性

摘要

BPS(双酚S)用途广泛,但存在水环境污染问题,容易引起类似于双酚A的雌激素反应,因此需要寻求高效的吸附剂从水溶液中将其脱除.在NaOH水溶液中,以环氧氯丙烷为交联剂,合成了β-CDP(β-环糊精∕环氧氯丙烷聚合物),用于吸附水溶液中的BPS.基于此,考察了吸附时间、pH、初始ρ(BPS)、β-CDP用量对吸附性能的影响以及β-CDP的再生性能,探讨了吸附动力学、等温吸附模型和吸附机理.结果表明:①在温度为298 K、pH为5.4、β-CDP用量为0.05 g、初始ρ(BPS)为100 mg∕L、BPS溶液体积为50 mL、吸附时间为60 min的条件下,BPS吸附量为69.7 mg∕g,吸附率为69.7％;②吸附动力学符合准二级动力学模型,表明化学吸附为速率控制步骤;③Langmuir吸附等温模型的成功拟合表明,吸附BPS在 β-CDP表面上形成了单分子层覆盖;④β-CDP吸附BPS为放热过程,低温有利于吸附的进行;⑤与初始吸附量(69.7 mg∕g)相比,β-CDP连续再生6次,BPS吸附量仍可达68.1 mg∕g;⑥吸附机理是通过BPS的羟基与β-CDP形成氢键作为推动力,并借助β-CD(β-环糊精)空腔内部的疏水作用,使得BPS进入空腔形成包结物.研究显示,β-CDP对水溶液中的BPS具有良好的吸附性能,再生循环使用稳定性高,具有较高的性价比.