Page 97 - 《精细化工》2020年第4期

3+
2+
第 4 期 王向鹏，等: EDTA 改性 P(AA-AMPS)/SA 耐水解水凝胶的制备及其对 Cu 、Cr 的吸附性能 ·731·
SA 提高了水凝胶表面的粗糙度，增加了凝胶的比表 当过量的 EDTA 二钠加入时，会降低凝胶内外的渗
面积，可进一步改善凝胶的吸附性能。 透压，导致吸附量降低。此外，EDTA 二钠用量增
大到一定值后，过量的 EDTA 二钠会影响凝胶表面
通过离子交换作用对重金属离子的吸附，因而吸附
量减小。所以，适宜的 EDTA 二钠加入量为 0.6%（以
AA 的质量为基准）。

图 5 不同凝胶吸水速率
Fig. 5 Water absorption rate of different hydrogels

a—P(AA-AMPS); b—P(AA-AMPS)/SA

图 6 不同凝胶吸水溶胀后的扫描电镜图
Fig. 6 SEM images of different hydrogels after swelling

3+
2+
图 8 EDTA 二钠加量对 Cu 、Cr 吸附性能影响
Fig. 8 Effect of EDTA-2Na dosage on the adsorption
2+
properties of Cu and Cr 3+

2+
3+
2.3.2 pH 对 P(AA-AMPS)/SA 吸附 Cu 、Cr 性能

的影响
a—P(AA-AMPS); b—P(AA-AMPS)/SA
含重金属离子的工业废水大多为酸性，溶液 pH
图 7 不同凝胶原子力显微镜图像
Fig. 7 AFM images of different hydrogels 对水凝胶的吸附性能影响较大。在温度为 20 ℃，两
种离子浓度均为 0.05 mol/L，凝胶加入量均为 0.1 g，
2.3 凝胶对重金属离子吸附性能研究
EDTA-2Na 含量为 0.6%条件下，外部溶液 pH 对水
2.3.1 EDTA 二钠加量对 P(AA-AMPS)/SA 吸附 凝胶吸附量的影响如图 9 所示，实验方法同 1.4 节。
2+
3+
Cu 、Cr 性能的影响
在温度为 20 ℃、pH 为 6、凝胶加入量均为 0.1 g、
两种离子浓度均为 0.05 mol/L 条件下，考察了 EDTA
3+
2+
二钠用量对 P(AA-AMPS)/SA 吸附 Cu 、Cr 性能的
影响，结果如图 8 所示，实验方法同 1.2、1.4 节。
由图 8 可知，随着 EDTA 二钠含量的增加，水
2+
凝胶在 0.05 mol/L 的 CuCl 2 、CrCl 3 溶液中对 Cu 、
3+
Cr 的吸附量先增加后减小，在 EDTA 二钠含量为
0.6%时，最大吸附量分别为 530.3、266.4 mg/g。适
量 EDTA 二钠可通过氢键、范德华力等次价键力及
3+
2+
2+
静电作用在聚合物中形成支撑骨架，同时还与 Cu 、 图 9 pH 对凝胶吸附 Cu 、Cr 性能的影响
2+
Fig. 9 Effect of pH on the adsorption properties of Cu
3+
Cr 络合，提高水凝胶对重金属离子的吸附性能 [16] 。 and Cr
3+