植酸改性木粉制备及其吸附性能研究

• 作者: 丁梦祎 任祺恺 罗婧盈 王明枝
• 来源期刊: 北京林业大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 木粉 吸附 染料 接枝改性 植酸
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 林学工程|Forestry Engineering
• 页码范围: 131-140
• 页数: 10页
• 分类号: TQ424.3|TS69
• 语种: 中文
• DOI: 10.12171/j.1000-1522.20210273

摘要

[目的]将木材加工剩余物木粉和改性木粉作为废水中染料污染物的吸附剂,并探究其性能,为木粉高值化利用提供一种策略.[方法]以植酸(PA)为绿色改性剂接枝木粉制备了木粉基吸附剂(PA-WF),利用SEM-EDS、ATR-FTIR、XRD、BET对PA-WF的表面形貌、元素分布、官能团、孔隙度、比表面积、结晶度和结晶结构进行表征,分析了植酸和木粉质量比、尿素和木粉质量比、反应温度和反应时间对木粉接枝率的影响,以及不同接枝率木粉的亚甲基蓝染料溶液吸附容量,探究了PA-WF在不同吸附时间、亚甲基蓝染料不同初始质量浓度条件下的吸附容量变化规律.[结果]当植酸和木粉质量比2.5:5、尿素和木粉质量比3:50、反应温度70℃、反应时间3h时,可制备接枝率为11.31％的改性木粉.SEM-EDS、ATR-FTIR、XRD和BET测试结果表明:PA成功接枝在木粉上引入磷酸基团,且增大了木粉的比表面积、平均孔径和孔体积.吸附测试结果表明:PA-WF在接枝率为8％时吸附性能最优,吸附容量可达22.53 mg/g,比未改性木粉的吸附容量(10.50 mg/g)提高了114.57％.PA-WF的吸附过程符合Langmuir吸附等温方程与准二级动力学方程.[结论]采用适当条件制备植酸接枝改性木粉,经推测其吸附过程属于离子交换的单分子层化学吸附.利用植酸中阴离子磷酸基团,可大幅提升木粉的吸附性能,为木粉的高值化利用提供新的思路.