纳米复合水凝胶的制备及其对重金属离子的吸附

来源：环境科学杂志2016年第1期北京时间：

作者：朱倩,李正魁,张一品,韩华杨,王浩

单位：南京大学环境学院, 污染控制与资源化研究国家重点实验室, 南京 210023,南京大学环境学院, 污染控制与资源化研究国家重点实验室, 南京 210023,南京大学环境学院, 污染控制与资源化研究国家重点实验室, 南京 210023,南京大学环境学院, 污染控制与资源化研究国家重点实验室, 南京 210023,南京大学环境学院, 污染控制与资源化研究国家重点实验室, 南京 210023

摘要：以N-羟甲基丙烯酰胺（HMAm）和2-丙烯酸羟乙酯（HEA）为共聚单体，采用60 Co-γ射线低温辐照法，制备了具酰胺基和羟基的新型聚合物水凝胶p（HMAm/HEA），运用原位沉淀法制备了纳米复合水凝胶HMO-p（HMAm/HEA），用于对重金属离子Pb2+和Cu2+的去除. 应用 SEM、TEM、FTIR等方法对水凝胶进行表征，表征结果证明p（HMAm/HEA）是HMAm和HEA的共聚产物，且纳米水合氧化锰（HMO）成功负载. 探讨了溶液初始pH值、反应温度、重金属初始浓度、反应时间、竞争性Ca2+和Na+浓度等因素对纳米复合水凝胶吸附过程的影响，研究表明HMO-p（HMAm/HEA）对Pb2+和Cu2+的吸附过程不受温度的影响；吸附量随着溶液初始pH 的升高而增加；吸附过程属于Langmuir单分子层吸附；吸附动力学过程符合准二级动力学吸附；高浓度的Ca2+和Na+对吸附过程影响不大. XPS图谱进一步证明吸附机制是重金属离子与羟基间的离子交换作用. 采用0.05 mol·L-1的HCl溶液为脱附剂，经过4次吸附-脱附循环再生后，纳米复合水凝胶重复利用性好.

关键词：水合氧化锰,纳米复合水凝胶,重金属离子,吸附机制,