層次孔炭氣凝膠的表面改性及吸附特性

蔡力鋒,傅明連,陳鷺義,符若文，吳丁財(cái)

(1.莆田學(xué)院 環(huán)境與生物工程學(xué)院,福建省新型污染物生態(tài)毒理效應(yīng)與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 莆田351100;2.中山大學(xué) 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，材料科學(xué)研究所,聚合物復(fù)合材料及功能材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州510275)

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層次孔炭氣凝膠的表面改性及吸附特性

蔡力鋒1,2,傅明連1,陳鷺義2,符若文2，吳丁財(cái)2

(1.莆田學(xué)院 環(huán)境與生物工程學(xué)院,福建省新型污染物生態(tài)毒理效應(yīng)與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 莆田351100;2.中山大學(xué) 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，材料科學(xué)研究所,聚合物復(fù)合材料及功能材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州510275)

采用濃硝酸對層次孔炭氣凝膠(HPCA-1)進(jìn)行表面改性，制備了新型表面改性層次孔炭氣凝膠(mHPCA-1)，并進(jìn)一步研究了mHPCA-1對酸性品紅(AF)的吸附行為。結(jié)果表明，濃硝酸表面改性對炭氣凝膠的納米形貌和孔結(jié)構(gòu)影響不大，但可以明顯提高炭氣凝膠的表面含氧官能團(tuán)數(shù)量，從而優(yōu)化層次孔表面化學(xué)性質(zhì)，使得mHPCA-1對AF表現(xiàn)出更高的吸附量。mHPCA-1對AF的等溫吸附過程符合Langmuir方程，其對AF的吸附屬于單分子層吸附，最大吸附量可達(dá)191.57 mg·g-1，明顯高于HPCA-1(120.92 mg·g-1)。吸附動力學(xué)結(jié)果證實(shí)了濃硝酸表面改性可以顯著提升層次孔炭氣凝膠對AF的吸附量和吸附速率，且吸附動力學(xué)符合Langmuir速率方程。

炭氣凝膠；層次孔結(jié)構(gòu)；表面改性；酸性品紅；吸附

1　前言

印染工業(yè)廢水因成分復(fù)雜、排放量大、色度深、生物降解性差、大多數(shù)具有致癌作用等特點(diǎn)，一直被視為環(huán)境行業(yè)難處理的廢水之一，在顏料和紡織行業(yè)表現(xiàn)尤為突出[1,2]。……