苯-萘修飾β-環(huán)糊精凝膠的制備及其對(duì)BPA的吸附性能研究

苯-萘修飾β-環(huán)糊精凝膠的制備及其對(duì)BPA的吸附性能研究

摘要：

本研究通過對(duì)β-環(huán)糊精進(jìn)行苯和萘的修飾，制備了苯/萘修飾的β-環(huán)糊精凝膠。通過掃描電子顯微鏡（SEM）、紅外光譜（IR）、氮?dú)馕?脫附（BET）和熱重分析（TGA）等手段對(duì)其進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，修飾的β-環(huán)糊精凝膠具有較好的孔結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性。進(jìn)一步研究了苯/萘修飾的β-環(huán)糊精凝膠對(duì)雙酚A（BPA）的吸附性能，發(fā)現(xiàn)其具有較高的吸附容量和快速吸附速度。此研究為制備高效吸附劑以及環(huán)境污染物BPA的去除提供了新思路。

關(guān)鍵詞：苯/萘修飾，β-環(huán)糊精凝膠，雙酚A，吸附性能

引言：

雙酚A（BisphenolA,BPA）是一種廣泛使用的化學(xué)物質(zhì)，在塑料制品、食品包裝、環(huán)境污染等各個(gè)領(lǐng)域都被廣泛應(yīng)用。然而，BPA被認(rèn)為是一種內(nèi)分泌干擾物，可能對(duì)人體健康造成不利影響。因此，研究高效吸附劑以去除水中的BPA變得尤為重要。

方法：

本研究首先通過化學(xué)修飾的方法在β-環(huán)糊精上引入苯和萘官能團(tuán)，然后將修飾后的β-環(huán)糊精制備成凝膠材料。制備步驟包括三個(gè)主要步驟，即涂覆、硬化和干燥。在涂覆階段，經(jīng)過適當(dāng)比例的苯和萘與β-環(huán)糊精發(fā)生反應(yīng)形成苯/萘修飾的β-環(huán)糊精。在硬化和干燥階段，通過加入交聯(lián)劑和控制溫度，形成凝膠結(jié)構(gòu)。

結(jié)果與討論：

經(jīng)過修飾的β-環(huán)糊精凝膠表面形貌和孔結(jié)構(gòu)通過SEM觀察和BET分析進(jìn)行了表征。SEM結(jié)果顯示凝膠表面呈現(xiàn)出多孔結(jié)構(gòu)，有利于提高吸附效果。BET結(jié)果表明凝膠具有較大的比表面積和孔體積，增加了吸附空間。IR光譜和TGA結(jié)果證實(shí)了苯和萘官能團(tuán)的引入。

在吸附性能研究中，探索了苯/萘修飾的β-環(huán)糊精凝膠對(duì)水中BPA的吸附性能。實(shí)驗(yàn)條件包括初始濃度、溫度、pH值等因素的影響。吸附動(dòng)力學(xué)研究表明，吸附速率較快，達(dá)到平衡所需時(shí)間較短。吸附等溫線研究發(fā)現(xiàn)，BPA在修飾的β-環(huán)糊精凝膠上具有較高的吸附容量和吸附平衡度。此外，BPA的pH值也對(duì)吸附性能有一定影響，當(dāng)pH從酸性增加到堿性時(shí)，吸附容量呈增加的趨勢(shì)。

結(jié)論：

本研究通過修飾β-環(huán)糊精制備了苯/萘修飾的β-環(huán)糊精凝膠，并研究了其對(duì)BPA的吸附性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，修飾的凝膠具有良好的孔結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性，對(duì)BPA具有較高的吸附容量和吸附速度。這為制備高效吸附劑以及環(huán)境中BPA的去除提供了新思路。但是，還需進(jìn)一步研究?jī)?yōu)化凝膠的制備方法和吸附性能，以實(shí)現(xiàn)更好的吸附效果和應(yīng)用前景。

本研究成功制備了苯/萘修飾的β-環(huán)糊精凝膠，并對(duì)其吸附水中BPA的性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，修飾的凝膠具有多孔結(jié)構(gòu)和較大的比表面積和孔體積，從而提高了吸附效果。吸附動(dòng)力學(xué)研究顯示凝膠具有快速吸附速率和短的平衡時(shí)間。吸附等溫線研究表明凝膠對(duì)BPA具有較高的吸附容量和吸附平衡度。此外，實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)BPA的pH值對(duì)吸附性能有一定影響。綜上所述，修飾的β-環(huán)糊精凝膠是一種具有良好吸附性能的