Page 58 - 精细化工2019年第12期

·2386· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

重金属具有毒性和不可生物降解性，容易在生 Francine 等 [16] 用 HA 对自制的碳纳米管（MWCNT）
物体内沉积，对人类健康造成伤害 [1-3] 。此外，由重 进行包覆，制备了腐植酸包覆碳纳米管（HA-MWCNT），
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金属（如铅、铬和镍等）造成的水污染也是人们长 发现 HA-MWCNTs 对 Cu 的吸附量是 MWCNTs（经
期关注的环境问题之一 [4-6] 。目前，对重金属离子的 HNO 3 氧化）的 2.5 倍，且对水生模拟生物没有生态
处理方法主要有化学共沉淀、吸附、离子交换、膜 毒性，表明其是 1 种高效且无毒的吸附剂。Pallavi
过滤、植物修复和电渗析等方法 [7-10] ，然而，化学 等 [17] 制备了 HA/Fe 3 O 4 磁性纳米粒子（NPs），发现
共沉淀法所产生的沉淀在 pH 改变后容易发生分解 NPs对铀离子吸附性能良好，最大吸附量达到10.5 mg/g。
造成二次污染；离子交换法使用的离子交换树脂容 Jin 等 [18] 制备了一种新型腐植酸改性膨润土吸附剂，
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易氧化分解，机械性破裂，再生困难；膜过滤法选 发现吸附剂在 30 ℃时对混合液中 Cu 和 2,4-二氯苯
择性差，膜材料易被细菌污染，操作压力要求高； 酚的吸附量分别为 22.40 和 14.23 mg/g。目前，研究
电渗析法和植物修复法处理过程繁琐，成本昂贵。 者们多采用硅类材料、炭质材料或金属氧化物等对
吸附法由于成本低、易操作等优点被广泛使用。因 HA 进行改性，使得腐植酸基吸附剂的成本过高。
此，制备价格低廉、操作简单、吸附性能优异且环 因此，本文致力于制备 1 种吸附性能优异且价格低
境友好的新型吸附剂成为当前研究的热点。 廉的腐植酸基吸附剂。
腐植酸（HA）是一种天然有机化合物，含有丰 以腐植酸（HA）和可溶性淀粉（St）为原料，
富的羧基、羟基、羰基等活性官能团，对金属离子 采用反相乳液聚合法合成腐植酸/可溶性淀粉复合
有良好的吸附络（螯）合能力 [11-13] ，可以作为重金 微球（CSM），以对 Cr（Ⅵ）的吸附效果为指标，
属吸附剂。但 HA 机械强度差，在水中不易分散、 探索了复合微球的最佳合成工艺。该研究旨在制备
粘结性低，限制了其在废水处理中的应用，因而，研 一种低成本、高效率的高分子吸附材料，实现对重
究者们对 HA 进行了大量改性研究，用于废水处理 [14-15] 。 金属离子的高效吸附。聚合反应路线如下所示。

1 实验部分 试剂厂；重铬酸钾（K 2 Cr 2 O 7 ），分析纯，天津市耀
华化学试剂有限公司；二苯基碳酰二肼，分析纯，天
1.1 试剂与仪器 津市大茂化学试剂有限公司；实验用水为自制蒸馏水。
腐植酸（HA），化学纯，天津市光复精细化工 80-2 型离心机，上海手术器械厂；Vector-22 型
研究所；可溶性淀粉（St），分析纯，天津市盛奥化 傅里叶变换红外光谱仪（FTIR），德国 Bruker 公司；
学试剂有限公司；过硫酸钾（K 2 S 2 O 8 ），分析纯，天 H7650 型 X 射线衍射仪（XRD），日本 Hitachi Limited
津市津北精细化工有限公司；NaHSO 3 ，分析纯，天 公司；Q600 型热重分析仪（TGA），美国 TA 公司；
津市 大茂化学试剂厂； N,N'-亚甲基双丙烯酰胺 BT-9300Z 型激光粒度分布仪，丹东市百特仪器有限
（MBAA），分析纯，天津市福晨化学试剂厂；液体 公司；Verios 460 型扫描电子显微镜（SEM），美国
石蜡，分析纯，天津市富宇精细化工有限公司；司 FEI 公司；DR5000 型紫外-可见分光光度计，美国
班 80（Span-80），化学纯，天津永晨精细化工有限 哈希公司。
公司；吐温 20（Tween-20），化学纯，天津第一化 1.2 CSM 制备与表征
学试剂厂；NaOH，分析纯，天津市河东红岩区红岩 按质量比 3∶1 分别称取 0.9 g Span-80 和 0.3 g