聚酯无纺布支撑CaAlg/CaSiO₃@SiO₂的制备及其对Pb²⁺的吸附

马开心¹，刘琪^1,2，白甜¹，路子杰¹，于黎楠¹，莫琛^1,2，赵孔银¹，刘亚²

1. 天津工业大学分离膜与膜过程国家重点实验室2. 天津工业大学纺织科学与工程学院

摘 要：通过化学交联法制备聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维支撑的硅酸钙/海藻酸钙（PET-s-CaAlg/CaSiO₃@SiO₂）复合材料,其表面含介孔二氧化硅。采用3D超景深光学显微镜、扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和比表面积测试（BET）对PET-s-CaAlg/CaSiO₃@SiO₂复合材料进行表征测试。从SEM照片可以看到材料表面出现150～200 nm大小的介孔SiO₂,红外光谱分析表明材料表面形成了Si—OH结构,BET分析表明材料的比表面积显著增加。探讨了该纤维复合材料吸附Pb²⁺的各种影响因素,如Pb²⁺初始浓度、温度、溶液pH值。结果表明,PET-s-CaAlg/CaSiO₃@SiO₂对Pb²⁺表现出良好的吸附性能,对Pb²⁺的吸附动力学符合准二级动力学模型,饱和吸附量达到58.33 mg/g。Pb²⁺吸附过程为放热过程,低温有利于吸附。溶液pH值通过影响PET-s-CaAlg/CaSiO₃@SiO₂表面官能团的电离及Pb²⁺的水解程度影响其吸附量,其最佳吸附pH值为4.0～6.0。

关键词：硅酸钙;海藻酸钙;介孔SiO₂;聚酯无纺布;Pb²⁺吸附;