Ni(II)和Cr(VI)在聚吡咯/凹凸棒粘土上的竞争吸附
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国家自然科学基金资助项目(51062011)


Competitive Adsorption of Ni (II) and Cr (VI) Ions on Polypyrrole/Attapulgite
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    摘要:

    以三氯化铁(FeCl3)为氧化剂,采用原位聚合法制备了聚吡咯/凹凸棒粘土(PPy/ATP)复合材料。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜等方法对复合材料结构进行了分析表征,研究了其对水中重金属离子Ni(II)和Cr(VI)的吸附性能,考察了影响Ni(II)、Cr(VI)吸附率的主要因素、热力学性能,以及2 种离子的吸附等温线类型。结果表明,m(py)∶m(ATP)=1∶1,复合材料质量为0.06 g,反应时间1h时复合材料吸附性能达到最佳,且对Cr(Ⅵ)的吸附性能明显优于Ni(II)。该复合材料对于Ni(II)的吸附符合Freundlich等温方程,而Cr(VI)的吸附符合 Langmuir等温方程。经过Langmuir等温方程非线性拟合可知,在双离子竞争体系中,对Cr(VI)的最大吸附容量可达139.41 mg/g。扫描电镜的结果为PPy/ATP复合材料依然具有棒状结构,凹凸棒表面附着的聚吡咯颗粒多而均匀。

    Abstract:

    Polypyrrole/attapulgite (PPy/ATP) composite material was synthesized by in-situ polymerization using ferric chloride (FeCl3) as oxidant. Infrared spectroscopy (FT-IR) and scanning electron microscopy (SEM) were used to characterize the composite material. The adsorptive property for Ni(II),Cr(VI) in water was investigated. The main factors of impacting the adsorption rate, thermodynamic properties and adsorption isotherms of Ni(II) and Cr(Ⅵ) on the composite were analyzed. The results show that the adsorptive property of the composite materials on Cr(Ⅵ) is obviously better than that on Ni(II). The optimum conditions are found to be m(py)∶m(ATP) of 1∶1, PPy/ATP mass of 0.06 g, contact time of 1h. The thermodynamics of Cr(VI) ion adsorption on the composites follows the isothermal adsorption equations of Langmuir, while the thermodynamics of Ni(II) ion can be described by the Freundlich equations. The maximum theoretical adsorption capacity of Cr(VI) is found to be 139.41 mg/g, based on the non-linear Langmuir isotherm. SEM photos exhibit that composites still maintain rod-like structure and ATP surface is covered by PPy particles.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

徐惠, 陈泳, 唐靖, 王伟. Ni(II)和Cr(VI)在聚吡咯/凹凸棒粘土上的竞争吸附[J].高分子材料科学与工程,2014,30(9):140-144. Hui Xu, Yong Chen, Jing Tan, Wei Wang. Competitive Adsorption of Ni (II) and Cr (VI) Ions on Polypyrrole/Attapulgite[J]. Polymer Materials Science & Engineering,2014,30(9):140-144.

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