一种新型聚合物VDE用于快速吸附水中的硝酸盐

吉林大学学报(理学版) ›› 2023, Vol. 61 ›› Issue (1): 179-188.

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一种新型聚合物VDE用于快速吸附水中的硝酸盐

胡伟^1,2，祝凯²，吴汾奇²，李燕^1,2

1. 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室，长春130021；
2. 吉林大学新能源与环境学院，长春130021

收稿日期:2022-03-13 出版日期:2023-01-26 发布日期:2023-01-26
通讯作者: 李燕 E-mail:yli8299@163.com

A Novel Polymer VDE for Rapid Adsorption of Nitrate in Water

HU Wei^1,2， ZHU Kai²， WU Fenqi²， LI Yan^1,2

1. Key Laboratory of Groundwater Resources and Environment of Ministry of Education, Jilin University， Changchun 130021, China; 2. College of New Energy and Environment, Jilin University, Changchun 130021, China

Received:2022-03-13 Online:2023-01-26 Published:2023-01-26

摘要/Abstract

摘要： 针对水中硝酸盐污染的问题，合成一种新型的聚合物乙烯基咪唑/二溴癸烷/二甲基丙烯酸乙二醇（VDE），通过扫描电子显微镜（SEM）、 Fourier变换红外光谱仪（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）对其结构进行表征，并研究其在含硝酸盐水溶液的最佳剂量比、 pH值、吸附温度、吸附时间以及重复利用性. 结果表明，在15 ℃， pH=4时， VDE对硝酸盐氮的吸附量通过Langmuir模型拟合为28.31 mg/g，该吸附过程在10 min可达到平衡，且符合准一级和准二级动力学拟合模型，在5次吸附/脱附实验后，其吸附量仍可达到首次使用吸附量的95.5%，表明该材料可有效净化低质量浓度的硝酸盐废水.

关键词: 硝酸盐, 吸附, 聚合物, 季铵化

Abstract: Aiming at the problem of nitrate pollution in water, we synthesized a novel polymer vinylimidazole/dibromodecane/ethylene glycol dimethacrylate (VDE), its structure was characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and its optimal dose ratio, pH value, adsorption temperature, and reusability in aqueous solutions containing nitrate were investigated. The results show that the adsorption capacity of nitrate nitrogen on VDE at 15 ℃ and pH=4 is 28.31 mg/g by Langmuir model, and this adsorption process can reach the equilibrium in 10 min, and it is in accordance with the quasi-primary and quasi-secondary kinetic fitting model, and its adsorption capacity can still reach 95.5% of the first use after five adsorption/desorption experiments, which indicates that this material can effectively purify nitrate wastewater with low mass concentration.

Key words: nitrate, adsorption, polymer, quaternization

中图分类号:

X131.2

胡伟, 祝凯, 吴汾奇, 李燕. 一种新型聚合物VDE用于快速吸附水中的硝酸盐[J]. 吉林大学学报(理学版), 2023, 61(1): 179-188.

HU Wei, ZHU Kai, WU Fenqi, LI Yan. A Novel Polymer VDE for Rapid Adsorption of Nitrate in Water[J]. Journal of Jilin University Science Edition, 2023, 61(1): 179-188.

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A Novel Polymer VDE for Rapid Adsorption of Nitrate in Water

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