多胺改性木粉对水体中药源有机物的吸附对比研究

黄子懿, 陈婕妤, 宋逸璇, 凌晨

doi:10.16026/j.cnki.iea.2024050404

离子交换与吸附 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (05) : 404 -411. DOI: 10.16026/j.cnki.iea.2024050404

多胺改性木粉对水体中药源有机物的吸附对比研究

黄子懿, 陈婕妤, 宋逸璇, 凌晨

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摘要

文章以杨树木粉为骨架，通过碱预处理与多胺试剂进行反应，合成了4种不同胺基链长的多胺木粉(AWFs)，并考察其对常见畜禽废水中4种药源有机物的去除性能。结果表明，AWFs对磺胺甲恶唑(SMZ)、头孢唑林(CEF)、对氨基苯砷酸(p-ASA)和对苯二酚(HQ)的最优pH均接近其酸性基团的p Ka值，总体上随多胺链长增大先增后降，三乙烯四胺改性木粉(TTWF)吸附量最大。将其与聚胺改性木粉(PWF)对比研究，4种污染物在TTWF和PWF上的吸附均符合Langmuir模型，TTWF和PWF分别对HQ和SMZ的饱和吸附量最大，为3.877 mmol/g和2.432 mmol/g。此外，TTWF和PWF对SMZ、CEF和p-ASA的吸附随温度变化影响是相反的，可能是由于前者对这些药源有机物的吸附以氢键作用为主导，是自发的吸热反应，而后者的多胺基碱性强，以静电吸附为主。采用密度泛函理论(DFT)优化计算了它们与TTWF的静电和氢键作用构型，总结合能顺序与吸附容量的排序一致。