具有捕集重金屬功能的高分子絮凝劑CSAX的制備與性能研究

具有捕集重金屬功能的高分子絮凝劑CSAX的制備與性能研究具有捕集重金屬功能的高分子絮凝劑CSAX的制備與性能研究

摘要：本研究旨在制備一種具有捕集重金屬功能的高分子絮凝劑，通過(guò)改性交聯(lián)聚丙烯酰胺，合成了一種新型的聚合物CSAX，并深入研究了其制備工藝和性能。結(jié)果表明，CSAX在捕集重金屬離子方面表現(xiàn)出良好的吸附能力和絮凝效果，對(duì)環(huán)境中的重金屬污染具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

1.引言

重金屬離子是一種常見的環(huán)境污染物，由于其毒性較高，對(duì)人體和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重威脅。因此，研究和開發(fā)捕集重金屬離子的高效吸附材料具有重要的意義。高分子絮凝劑作為一種應(yīng)用廣泛的水處理劑，由于其吸附性能突出和可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，成為捕集重金屬離子的理想材料。

2.實(shí)驗(yàn)方法

2.1材料準(zhǔn)備

本實(shí)驗(yàn)使用聚丙烯酰胺作為原料，并進(jìn)行改性交聯(lián)。聚丙烯酰胺在溶劑中溶解后，經(jīng)過(guò)高溫處理和離子交聯(lián)反應(yīng)，制備得到CSAX。

2.2制備工藝

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)確定了最佳的制備工藝參數(shù)，包括溫度、時(shí)間和交聯(lián)劑用量等。最終確定的最佳制備工藝為：在60℃下反應(yīng)2小時(shí)，交聯(lián)劑的用量為1.5%。

2.3性能測(cè)試

通過(guò)掃描電鏡(SEM)觀察了CSAX的形貌結(jié)構(gòu)，并利用FourierTransformInfrared(FTIR)光譜和X射線衍射(XRD)測(cè)試對(duì)其進(jìn)行表征。同時(shí)，利用電導(dǎo)率法測(cè)定了其溶脹性能，并采用原子吸收光譜(AAS)測(cè)定了其吸附能力。

3.結(jié)果與討論

3.1形貌結(jié)構(gòu)

經(jīng)過(guò)SEM觀察發(fā)現(xiàn)，CSAX具有較為均勻的顆粒形貌，并且顆粒表面光滑，大小分布均勻。

3.2結(jié)構(gòu)表征

FTIR光譜結(jié)果顯示，CSAX的官能團(tuán)發(fā)生了改變，產(chǎn)生了新的吸收峰，表明原材料聚丙烯酰胺已發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。XRD結(jié)果顯示，CSAX的晶胞參數(shù)略有改變，表明其晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。

3.3吸附性能

通過(guò)溶脹性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)，CSAX在水中的溶脹率較低，表明其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。AAS結(jié)果顯示，CSAX對(duì)重金屬離子具有較高的吸附能力，且吸附量隨著重金屬濃度的增加而增加。這說(shuō)明CSAX具有良好的捕集重金屬離子的能力。

4.結(jié)論

本研究通過(guò)改性交聯(lián)聚丙烯酰胺，成功制備了具有捕集重金屬功能的高分子絮凝劑CSAX。CSAX具有良好的形貌結(jié)構(gòu)、溶脹性能和吸附能力，在環(huán)境重金屬污染治理中具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，CSAX的性能仍有待進(jìn)一步研究和優(yōu)化，以提高其吸附效率和循環(huán)使用能力。

5.本研究成功制備了具有捕集重金屬功能的高分子絮凝劑CSAX，并對(duì)其進(jìn)行了形貌結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)表征和吸附性能的測(cè)試。CSAX具有均勻顆粒形貌、光滑表面和穩(wěn)定的溶脹性能。經(jīng)過(guò)FTIR和XRD測(cè)試，CSAX的官能團(tuán)發(fā)生了改變，并且晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。溶脹性能測(cè)試表明CSAX在水中的溶脹率較低，表明其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。AAS測(cè)試結(jié)果顯示CSAX對(duì)重金屬離子具有較高的吸附能力，并且吸附量隨著重金屬濃度的增加而