【摘 要】
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通过沉淀聚合法合成聚马来酸酐树脂(Polymaleic anhydride,PMA),碱性水解后得到每个链节单元含双羧基官能团的聚马来酸二钠树脂(Polydisodium maleate,PSM),采用扫描电镜(SEM
【机 构】
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广西民族大学化学化工学院,广西林产化学与工程重点实验室广西高校食品安全与药物分析化学重点实验室,南宁530008;中国科学院生态环境研究中心中国科学院饮用水科学与技术重点实验室,北京100085;广西
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通过沉淀聚合法合成聚马来酸酐树脂(Polymaleic anhydride,PMA),碱性水解后得到每个链节单元含双羧基官能团的聚马来酸二钠树脂(Polydisodium maleate,PSM),采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、比表面分析(BET)和热重(TG)等方法对PSM进行了表征.以PSM对水中的Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)3种重金属离子吸附去除量为指标,考察了PSM投加量、pH值、离子强度和温度等因素对重金属离子吸附性能的影响.结果 表明,在pH=4～5范围内,PSM对重金属离子的吸附去除效率最高;PSM对Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附动力学符合拟二级动力学模型;Langmuir等温吸附模型可较好地描述PSM对Cd(Ⅱ),Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附过程,理论最大吸附量分别为0.76mmol/g、0.99mmol/g和1.33mmol/g.吸附热力学分析表明,PSM对水中Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附是自发进行的吸热过程,属于物理吸附;PSM的使用寿命长,经过多次吸附-脱附的再生循环实验后,PSM对Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)仍具有稳定的吸附性能.计算化学模拟结果表明,PSM吸附去除Pb(Ⅱ)采取链节单元的2个羧基负离子以环状螯合键模式吸附2个Pb(Ⅱ),而PSM吸附去除Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)是以1个羧基负离子交换1个硝基负离子的单离子交换模式进行吸附.研究结果为从微观层面明确水污染控制机理提供了新的研究方法与技术手段.
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