聚乙烯亞胺功能化的生物材料去除CdTe量子點和酸性品紅的研究.pdf

1、作為新型污染物之一，納米材料的廣泛使用所帶來的環(huán)境風(fēng)險已成為近年來研究的熱點，研究如何有效去除這些污染物的新方法已成為人們關(guān)注的重點之一。生物材料因其來源廣泛、綠色環(huán)保等優(yōu)點在污染物去除方面?zhèn)涫荜P(guān)注。本文以生物材料為載體，制備了聚乙烯亞胺(PEI)功能化的柚子皮(GP)和蛋殼膜(ESM)，主要研究了它們對水溶液中CdTe量子點(CdTe QDs)的去除作用，同時還研究了其對酸性品紅(AF)染料的吸附性能。重點探究了在吸附過程中的最優(yōu)條件

2、，探討了吸附機理。
　　1.以農(nóng)林廢棄物GP為載體，通過一種簡單的一步合成法將不同濃度PEI負載到GP上，成功制備了一系列富含氨基的生物吸附劑PEI-GP。通過SEM、FT-IR和XPS等表征手段證明了PEI成功修飾在了GP表面。制備得到的吸附劑被用于吸附CdTe QDs，實驗過程中，研究了PEI濃度、溶液pH、吸附時間、CdTe QDs初始濃度以及離子強度和腐殖酸(HA)對吸附的影響。結(jié)果表明，未功能化的GP對CdTeQDs無吸

3、附能力，當(dāng)PEI濃度為0.8g/L時，材料對CdTe QDs吸附性能最佳，pH為8.4時吸附達到最大，吸附動力學(xué)符合準二級動力學(xué)，吸附等溫線符合Frendlich等溫模型。離子強度對吸附影響較大，而HA對材料的吸附幾乎無影響。以上研究結(jié)果表明PEI-GP生物吸附劑可用于CdTe QDs的吸附去除。
　　2.選取ESM為生物基底材料，直接用PEI功能化ESM得到PEI-ESM用以吸附去除CdTe QDs。通過對PEI濃度的優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)

4、當(dāng)PEI濃度為2.0g/L時，制備的 PEI-ESM對CdTe QDs的吸附最佳。詳細研究了溶液pH、吸附時間、CdTe QDs初始濃度等條件對PEI-ESM-2.0吸附CdTe QDs的影響，獲得了優(yōu)化條件。結(jié)果表明，最佳pH為9.0，吸附動力學(xué)符合準二級動力學(xué)，吸附等溫線符合Langmuir模型，最大吸附量達到400mg/g，未功能化的ESM對CdTe QDs無吸附能力，這充分說明了材料的優(yōu)越性。另外，選取該材料作為柱填料成功應(yīng)用于

5、實際水樣中CdTe QDs的去除，結(jié)果表明，該生物材料成本低、環(huán)境友好，可應(yīng)用于實際水樣中CdTe QDs的去除。
　　3.基于PEI-ESM表面所帶正電荷，利用靜電引力作用，將合成的PEI-ESM材料用于去除陰離子染料AF。在PEI濃度的優(yōu)化過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PEI濃度為10g/L時，制備的材料對AF的吸附能力最強，與未功能化的ESM相比，吸附效果增加了3倍。實驗發(fā)現(xiàn)，PEI-ESM對AF的吸附符合準二級動力學(xué)，吸附等溫線符合Lan