石墨相氮化碳纳米片负载胱氨酸醌的合成、表征及其对痕量Cd2+和Pb2+的去除*
2021-01-09杨田丽王文磊肖红波胡云楚
杨田丽 贺 任 王文磊,2# 郭 琳 李 音 陈 明 肖红波,2 胡云楚,2
(1.中南林业科技大学理学院,湖南 长沙 410002;2.中南林业科技大学危险废物化学处置与利用研究所,湖南 长沙 410002;3.长沙危险废物处置中心,湖南 长沙 410213)
重金属镉和铅对人类健康存在严重危害,如生殖毒性、破坏人体免疫系统、导致呼吸系统疾病、肝脏损害等[1-4]。《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中总镉和总铅最高允许排放限值分别为0.1、1.0 mg/L。因此,从生态毒理学的观点看,从水体环境中高效去除痕量Cd2+和Pb2+已成为环境化学领域的热点问题。氮化碳是一种非金属光催化材料,在环境净化、传感器和药物载体等领域显示出巨大的应用前景[5]。醌胺聚合物是一类聚合物链上含有2,5-二氨基-1,4-苯醒功能基团的化合物[6],具有很多独特的性质,如对金属和合金有很强的亲和力。本研究制备自组装聚合物——石墨相氮化碳(g-C3N4)纳米片负载胱氨酸醌(简写为胱氨酸醌/g-C3N4),采用扫描电子显微镜(SEM)分析其表面形貌和微观形态,并考察该自组装聚合物对Cd2+和Pb2+的去除效果。
1 材料与方法
1.1 主要仪器与试剂
仪器:超声仪(JP-020S);场发射SEM(Carl Zeiss Supra 55VP/41/46)。所有实验均在室温下进行,并使用pH计(雷磁PHS3C)跟踪测定溶液反应过程中的pH变化。
试剂:胱氨酸、对苯醌、氢氧化钠、碘酸钾、乙醇、NaHCO3、聚合氯化铝、三聚氰胺、硝酸镉和硝酸铅均为分析试剂级。
1.2 胱氨酸醌的合成
采用溶液聚合法合成新型的醌胺聚合物——胱氨酸醌。具体步骤:取50 mg胱氨酸超声分散在0.10 mol/L氢氧化钠溶液中,搅拌情况下加入4.3 g碘酸钾,搅拌10 min;逐滴滴加对苯醌溶液(1.1 mg对苯醌溶解在100 mL乙醇/水(体积比7∶3)混合液中);……
