高强度同步互穿网络水凝胶对重金属离子的增强吸附特性研究

基本信息
批准号:21407125
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:王静静
学科分类:
依托单位:盐城工学院
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:韦军,代少俊,邱峻,蒋乙峰,路璐
关键词:
互穿聚合物网络吸附水凝胶重金属离子
结项摘要

Simultaneous interpenetrating polymer network (IPN) hydrogels, which are easy to be prepared, exhibit excellent mechanical strength and high adsorption capacity. The simultaneous IPN hydrogel is a novel kind of heavy metal ion adsorbent and can be used for the treatment of wastewater containing heavy metal ions. In the current project, one-pot free radical/cationic hybrid polymerization will be employed to prepare simultaneous IPN hydrogel adsorbents. The enhanced adsorption characteristic of the hydrogel adsorbents towards heavy metal ions will be investigated. By optimizing preparation method, the microstrucure of the hydrogels will be regulated. The mechanical and adsorption properties can be further improved. Meanwhile the preparation of simultaneous IPN hydrogels, and their adsorption characteristic and mechanism towards heavy metal ions will be studied systematically. The aim of the project is to establish the preparation and characterization methods of simultaneous IPN hydrogels, to reveal the relationship between the microstructure and mechanical and adsorption property, and to illustrate the enhanced adsorption characteristic and mechanism of the hydrogels. This project will enrich the types of hydrogel adsorbents and expand the application areas of IPN materials. The results of the project will provide theoretical and technical bases for the application of the adsorbent in the field of environmental protection.

同步互穿聚合物网络(IPN)水凝胶制备工艺简单、力学强度好、吸附量高,是一种崭新的重金属离子吸附材料,在重金属污水处理中具有应用前景。本项目采用自由基/阳离子混杂聚合一锅法制备同步IPN水凝胶材料,考察其对重金属离子的增强吸附特性。通过优化水凝胶的制备方法,调控水凝胶的微观结构,提高水凝胶的力学性能和吸附性能,对同步IPN水凝胶吸附材料的制备及其对重金属离子的增强吸附特性和吸附机理展开系统研究。本项目的目标在于建立系统的同步IPN水凝胶的制备与表征方法;揭示同步IPN水凝胶的微观结构与其力学性能和吸附性能之间的内在规律;阐明同步IPN水凝胶对重金属离子的增强吸附特性及其吸附机理。本项目开展的高强度同步IPN水凝胶的制备及其对重金属离子的增强吸附研究,将丰富水凝胶吸附材料的种类,并拓展IPN材料的应用领域,同时也将为这类材料在环境保护中的应用奠定理论和技术基础。

项目摘要

同步互穿聚合物网络(IPN)水凝胶制备工艺简单、力学强度好,是一种崭新的重金属离子吸附材料。本项目采用自由基/阳离子混杂聚合一锅法制备了同步IPN水凝胶吸附材料。考察了IPN水凝胶的组成对其力学性能的影响;阐明了重金属离子的初始浓度以及溶液pH值和离子强度与重金属离子增强吸附特性之间的关系;并采用X射线光电子能谱(XPS)考察了增强吸附机理。结果表明,随着吸附溶液pH值和重金属离子初始浓度的增加,吸附量和增强吸附系数增加。但是,随着吸附溶液离子强度的增加,吸附量和增强吸附系数减小。由于IPN水凝胶中两个聚合物网络之间的缠绕和互穿,该水凝胶内部两个聚合物网络中的功能基团不仅可以各自吸附重金属离子,而且每个网络中的功能基团可以互相配合共同与重金属离子螯合,使得IPN水凝胶对重金属离子的吸附量大幅度提升,所以表现出增强吸附现象。本项目开展的IPN水凝胶的制备及其对重金属离子的增强吸附研究,为这类材料在环境保护中的应用提供了理论基础和技术支撑。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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