Page 96 - 《精细化工》2023年第6期

·1246· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

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长时间内展现出稳定和高效的 Cu 和亚甲基蓝去除 酸钠和四环素。随着聚合物基质中 MgAl-SDS-LDH 负
性能，且由于 MgAl-LDH 和 GO 之间存在静电引力、 载量的增加，膜的孔径向小而规则的趋势发展。与纯
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络合和氢键作用，在超声条件下，GO/PVDF/MgAl- CA 膜〔36 L/(m ·h)〕相比，质量分数 4.0% MgAl-
LDH 复合膜比 GO/PVDF 复合膜具有更好的稳定性。 SDS-LDH 负载量制备的混合基质膜具备超高的水通
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图 7b 中，RAICOPOL 等 [48] 将醋酸纤维素（CA）/十二 量〔529 L/(m ·h)〕。由于双氯芬酸钠与 MgAl-SDS-
烷基硫酸钠（SDS）插层 MgAl-LDH 混合基质膜 LDH 层板之间存在静电引力作用，混合基质膜的吸附
（CA/MgAl-SDS-LDH）用于吸附去除水中的双氯芬 容量较纯净的 CA 膜增加了 10 倍。

图 7 GO/PVDF/MgAl-LDH 复合膜 [47] （a）和 CA/MgAl-SDS-LDH 混合基质膜 [48] （b）的合成路线
Fig. 7 Synthesis routes of GO/PVDF/MgAl-LDH composite membrane [47] (a) and CA/MgAl-SDS-LDH mixed matrix
membrane [48] (b)

2.1 阴离子污染物的去除机制
2 主要吸附机理 LDHs 对无机阴离子的强大去除能力主要归因

于目标阴离子与带正电荷的主体层板之间的静电引
研究污染物与功能化 LDHs 之间的吸附机理将
力作用以及与层板间众多可交换的阴离子之间的阴
有助于了解吸附质与吸附剂之间的潜在相互作用，
3–
离子交换作用 [36,41,43] 。此外，PO 4 和大部分以阴离
便于实验参数设计的优化以及吸附材料的后续处
子形式存在的重金属还可以通过化学键与 LDHs 层
理。在功能化 LDHs 改性吸附剂净化水质的研究报
板中的金属离子以及羟基结合，然后以络合物和氢
道中，经常涉及到的吸附机理有静电吸附、离子交
氧化物沉淀 的方式去除 [17,43,74] 。 FENG 等 [17] 将
换、表面络合、表面沉淀、结构重组、类晶取代、
氢键和 π-π 相互作用 [25,32,40] ，如图 8 所示。 MgAl-LDH 包埋在海藻酸镧水凝胶（PS-La，PS 为
聚乙烯醇-海藻酸钠）中，制得了一种磷酸盐吸附颗
粒（PS-La-LDH）。PS-La-LDH 的零电荷点对应的
溶液 pH（pH pzc ）为 10.45（图 9a），当 pH 低于 10.45
时，PS-La-LDH 表面发生质子化作用显正电性，从
而能够通过静电引力作用吸附磷酸盐；吸附磷酸盐
后的 XRD 图谱（图 9b）显示，PS-La-LDH 的（003）
晶面峰值从 2θ=11.3°移动到 10.5°，说明 PS-La-LDH
的层板间距与吸附前相比扩大了 0.06 nm，这间接表
明磷酸盐和 PS-La-LDH 的层间氯离子发生了离子交
换；XPS 光谱（图 9c、d）显示，吸附后 M—OH 的
相对摩尔分数从 93.6%下降到 41.4%，且 La 的结合
能增加了 0.6 eV，表明磷酸盐通过络合作用取代了
PS-La-LDH 的羟基基团，形成单齿或双齿配合物。

图 8 LDHs 基材料对污染物的吸附机制 ZHANG 等 [75] 分析得出，二乙基二硫代氨基甲酸酯
Fig. 8 Adsorption mechanism of pollutants on LDHs-based
materials 改性 MgAl-LDH 对 Cr(Ⅵ)的去除包含四个阶段：