Page 199 - 《精细化工》2020年第8期

第 8 期 刘佩莹，等: 地质聚合物微球的制备及其对染料的吸附 ·1697·

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Si—O—Al 的弯曲振动峰、457 cm 处属于 Si—O—
Si 的面内弯曲振动峰，说明形成了地质聚合物。
2.2 吸附剂用量和 pH 对 MB 去除效果的影响
图 3a 为不同 GM 投入量对 MB 吸附效果的影
响；图 3b 为 pH 对 GM 吸附 MB 效果的影响；图 3c
为 GM 吸附 MB 前后红外光谱图；图 3d、e 为 GM
吸附 MB 前后的数码照片；图 3f 为 0.010 g GM 吸
附 MB 24 h 前（左）、后（右）溶液的数码照片。
由图 3a 可知，GM 对 MB 的去除率随着 GM 投
入量的增大而不断增大。当 GM 投入量为 0.01 g 时，
去除率可达到 94.47%，GM 添加量为 0.025 g 时去
除率达到 99.51%，这与 MITTAL 等 [17] 和 JANA 等 [18]
报道的结果一致。说明 GM 投入量越少越能充分发
挥其吸附性能 [19] 。综合考虑吸附剂用量和吸附效
果，选择 GM 投入量为 0.010 g 进行后续实验，既
可以节约成本，减少微球用量，又可以充分吸附水
中的染料。

图 2 GM 的 X 射线衍射图（a）、孔径分布图（b）、粒径
分布图（c）、不同 pH 下 Zeta 电位图（d）、红外光
谱图（e）
Fig. 2 XRD pattern (a), BJH pore size distribution (b),
particle size distribution (c), Zeta potential at
different pH (d) and FTIR spectra (e) of GM

图 2d 显示，GM 的等电点为 3.5，即 GM 在 pH
大于 3.5 后带负电。这是由于地质聚合物是由带负
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电的[AlO 4 ] 四面体和电中性的[SiO 4 ]四面体通过共
享氧原子相互桥联形成基本结构，碱金属离子在外
部平衡电荷，地质聚合物在水中会发生解离，因而
在 pH 大于 3.5 时带负电，在 pH 小于 3.5 时由于 H +
增多，带正电。Zeta 电位为负，有利于吸附阳离子
型染料。
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图 2e 中，3450 和 1637 cm 处分别为 GM 中水
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的—OH 伸缩振动峰和弯曲振动峰；1382 cm 处属
于 O—C—O 的反对称伸缩振动峰，可能是吸附了空
气中的 CO 2 所致。与 MK 的红外光谱对比，GM 中
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新增了 874 cm 处 Si—O—Si 的对称伸缩振动峰、
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729 cm 处 Al—O—Si 的弯曲振动峰、563 cm –1 处