鹽酸摻雜聚苯胺-凹凸棒土納米復(fù)合材料的制備及其吸附性能的研究.pdf

1、聚苯胺(PANI)以其良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性而成為當(dāng)前研究最多的高分子之一。PANI分子中含有大量的胺基和亞胺基，它們對重金屬離子具有良好的絡(luò)合作用。而且這些胺基及亞胺基還具有還原性，可以與一些氧化電位較高的重金屬離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)吸附，同時聚苯胺類吸附劑對Pb2+、Hg2+等重金屬離子具有離子交換功能，且PANI具有很好的耐溶劑性能，使其能夠廣泛適應(yīng)于各種復(fù)雜的吸附環(huán)境。凹凸棒土(ATP)是一種硅酸鹽粘土礦物，其主要特點是具有高

2、的比表面積、較強的吸附性和脫色能力，因此，在工業(yè)上有著廣泛應(yīng)用。
　　 以ATP為載體，鹽酸摻雜PANI覆蓋在ATP的表面，用原位聚合法制備出PANI/ATP納米復(fù)合材料，并表征了復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)，探討了復(fù)合材料的形成機理以及吸附性能，其主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)通過原位聚合法制備出PANI/ATP納米復(fù)合材料，對這種復(fù)合材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)、形貌特征、晶型結(jié)構(gòu)及耐熱性能進行了表征與分析，得到的這種復(fù)合材料具有良好的耐熱性

3、。
　　 (2)研究了PANI/ATP復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料對染料鉻藍(lán)黑的吸附機理，研究了吸附用量和pH值對吸附性能的影響。結(jié)果表明：PANI/ATP納米復(fù)合材料兼具ATP的結(jié)構(gòu)和聚苯胺的性質(zhì)；當(dāng)pH=5時，納米復(fù)合材料對鉻藍(lán)黑有優(yōu)良的吸附性能，對鉻藍(lán)黑的吸附熱力學(xué)符合Langmuir等溫吸附方程，最大吸附量可達192.67mg/g，吸附焓變?yōu)?.15kJ/mol，吸附自由能變?yōu)?22.98～-19.26kJ/mol，吸附熵變

4、約為81J/(mol·K)，是一個自發(fā)的吸熱過程。
　　 (3)研究了PANI/ATP納米纖維復(fù)合材料對痕量Cr(Ⅵ)的廢水吸附，考查了物料配比、投料質(zhì)量、吸附時間、吸附溫度和pH值對該吸附性能的影響。結(jié)果表明：在復(fù)合材料物料配比為An: ATP=2:1，用量為0.4g，時間50min對Cr(Ⅵ)吸附達到99％，符合Langmuir等溫吸附方程。
　　 (4)研究了PANI/ATP納米纖維復(fù)合材料對水中重金屬離子Cr(Ⅵ