竹纤维素/Mg-Al LDH复合气凝胶的制备及其对铬(CrO42-)的吸附性能研究
2021-10-29沈潇源段新朋金杨兵金春德
竹子学报 2021年1期
沈潇源,段新朋,金杨兵,张 平,王 喆,金春德
(浙江农林大学工程学院,浙江 杭州311300)
水体重金属污染问题日趋严重,主要存在于电镀、采矿、印染、造纸、纺织等行业。铬(Cr)被广泛应用,因其具有良好的稳定性和抗腐蚀性,同时带来了工业废水污染问题,其中产生的工业废水主要是六价铬的化合物,常以铬酸根(CrO42-)存在[1]。Cr(VI)具有很强的迁移性和毒性,对人体具有极大的危害,中毒后易引起皮肤炎、肾衰竭甚至引发各类癌症[2]。研究处理六价铬废水的方法有很多,其中吸附法是最常用的,选用沸石、高岭土、纳米材料等作为吸附剂来去除废水中的Cr(VI),但吸附效果都不太理想且不易回收,所以迫切需要探索一种高效廉价易回收的吸附材料。层状双氢氧化物所具有的特殊层状结构和较高的阴离子交换容量是处理阴离子废水的良好吸附剂[3],但在实际使用中也存在回收困难的不足。竹纤维素气凝胶具有高比表面积,可降解性,亲水性和优异的生物相容性[4],以及竹纤维素分子内和分子间的羟基可与层状双氢氧化物形成氢键作用力,自组装完成纳米颗粒的负载,构建形成多级超分子结构平台[5-6],可为功能性纳米颗粒提供合适的基质。
研究以竹浆纸和自行制备的Mg-Al LDH为原料通过球磨物理共混,冷冻干燥制备得到竹纤维素/Mg-Al LDH复合气凝胶,并详细研究了Mg-Al LDH的镁铝分子比、复合材料的用量比和不同pH值对竹纤维素/Mg-Al LDH复合气凝胶材料(CrO42-)吸附性能的影响,试验中最大吸附量可达28.60 mg·g-1。……
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