Page 185 - 《精细化工》2022年第11期

第 11 期 刚恺悦，等: 基于静电作用选择性吸附染料的超分子凝胶剂 ·2335·

明，吸附后的凝胶剂仍可以稳固地附着在三聚氰胺
海绵骨架的表面，说明染料吸附过程中干凝胶不会
从三聚氰胺海绵骨架上脱落，造成二次水体污染。

3 结论

仅通过调控季铵盐基团烷基侧链的长度，得到
碳链长度不同的凝胶剂 SL-J8 和 SL-J16。通过 FTIR、
XRD 探究了 SL-J8 与 SL-J16 凝胶剂的自组装模式，
发现其甲苯干凝胶因自组装方式的差异而表现出相
反的表面 Zeta 电位。
SL-J16 与 SL-J8 通过静电相互作用对阴阳离子
染料表现出选择性吸附的特性。表面带负电荷的 SL
-J8 对阳离子染料 CV 以及表面带正电荷的 SL-J16
对阴离子染料 MO 的平衡吸附量分别可达 1313.16
和 281.25 mg/g。SL-J8 干凝胶对 CV 的吸附可以在
60 min 内完成，且其吸附过程符合准二级动力学模型。

SL-Jn 通过氢键作用附着在三聚氰胺海绵骨
图 9 MS、SL-J8 干凝胶、SMS-J8 吸附 CV、R6G（a）以
及 MS、SL-J16 干凝胶、SMS-J16 吸附 AR87、MO 架表面得到改性三聚氰胺海绵 SMS-Jn，增大了凝
（b）的平衡吸附量 胶剂的比表面积，从而提高了凝胶剂对染料的吸
Fig. 9 Equilibrium adsorption capacity of CV and R6G by 附量。 特别是， SMS-J8 对 CV 的吸附 量高达
MS, SL-J8 xerogel and SMS-J8 (a) as well as AR87 2488.22 mg/g（4.73 mol/mol），约是 SL-J8 干凝胶
and MO by MS, SL-J16 xerogel and SMS-J16（b）
吸附量（1313.16 mg/g，2.49 mol/mol）的 2 倍。
为研究凝胶剂改性三聚氰胺海绵可以增加染料 本研究为实现选择吸附水体中的阴阳离子染料
吸附量的原因，通过 SEM 对吸附阳离子染料前后的 提供了一种有效的途径。由于该系列凝胶剂无法循
SMS-J8 进行分析，结果如图 10 所示。 环使用，后续可在此基础上展开研究，如制备一系
列含更长碳链的凝胶剂，减小其在极性溶剂中的溶
解度，便于染料的脱附。

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聚氰胺海绵骨架表面上，且凝胶剂在三聚氰胺海绵 [7] ADEGOKE K A, BELLO O S. Dye sequestration using agricultural
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剂和染料分子之间相互作用的结果。图 10c 和 d 表 Separation and Purification Technology, 2019, 212: 40-50.