材料研究学报

作者：张昊, 李帆, 常娜, 王海涛, 程博闻, 王攀磊

单位：1.天津工业大学纺织科学与工程学院 天津 3003872.天津工业大学 天津市先进纤维与储能技术重点实验室 天津 3003873.天津工业大学化学工程与技术学院 天津 3003874.天津工业大学环境科学与工程学院 天津 300387

关键词：有机高分子材料,淀粉,羧酸型,离子交换树脂,染料吸附,水处理技术

基金：国家重点研发计划(2019YFC0408404);国家自然科学基金(51503147);天津市中外联合研究中心项目(19PTZWHZ00030);国家级大学生创新训练计划(201610058024)

以天然淀粉(RS)为基体、以丙烯酸(AA)和乙酸乙烯酯(VAc)为原料在过硫酸铵(APS)和亚硫酸氢钠(SHS)的引发下用水相合成法制备羧酸型接枝淀粉吸附树脂(CSR)，使用SEM、IR、XRD、13C-NMR和GPC等手段表征树脂的结构，研究其对染料的去除性能。结果表明：当引发剂的浓度为0.03 mol/L、单体物质量比n(AA)：n(VAc)为3∶1、单体浓度为0.8 mol/L时CSR的羧酸基的含量为19.26%，对孔雀石绿的吸附量为17.35 mg/g。与天然淀粉相比，CSR树脂的耐水性和化学稳定性提高且对酸、碱及酶的耐受性增强，经碱处理后树脂的吸附性进一步提高。GPC分析结果表明，CSR树脂中的线型分子逐渐向分支型转化，使大分子形成复杂的网状结构。CSR的主链分子量随着单体添加量的增加和AA/VAc比例的增大呈下降趋势。CSR对碱性品红(BF)、亚甲基蓝(MB)和孔雀石绿(MG)的吸附量优于001×7强酸性离子交换树脂、D151弱酸性离子交换树脂以及羧甲基纤维素CMC与羧甲基淀粉CMS等合成及天然高分子吸附剂，与活性炭的性能接近，且具有广谱吸附性。CSR的零电荷点pHPZC为3.83，远低于天然淀粉树脂(pHPZC=7.38)，是其对阳离子染料吸附量提高的重要原因。CSR在较宽的pH值范围内具有良好的染料吸附性能，当pH值为8.5时吸附量最大值。CSR对混合染料废水的脱色率为87.42%，且具有较强的再生能力，8次再生循环后其脱色率不低于首次吸附的88.6%。

来源：2021年第6期

《材料研究学报》期刊编辑部

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