海藻酸钙-二氧化硅杂化材料的制备及对Cu（Ⅱ）吸附性能

曹仕文¹，张鸿^1,2，孟驰涵¹，邹新全¹，周炜东¹，郭静^1,2

1. 大连工业大学纺织与材料工程学院2. 辽宁省功能纤维及复合材料工程研究中心

摘 要：利用海藻酸钠（SA）、正硅酸四乙酯（TEOS）为原料,通过反应制备海藻酸钙/二氧化硅（CA/SiO₂）杂化材料,利用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）对材料的结构以及表面、断面进行表征,采用原子力发射光谱仪测试杂化材料作为吸附剂对Cu²⁺吸附性能,并从吸附动力学和热力学角度分析吸附机理。结果表明,红外光谱证实杂化材料制备成功;扫描电子显微镜观察到杂化材料表面趋于平整,断面结构看到材料的内部孔洞较多。吸附实验结果表明,杂化材料对Cu²⁺去除率较CA提升67.01%,最佳吸附条件为温度为55℃、pH处于中性条件;同时吸附过程符合拟一阶动力学模型及Freundlich等温吸附模型,Langmuir模型计算得到对Cu²⁺最大吸附容量为129.6 mg/g,Freundlich常数0<1/n=0.4672<0.5,吸附过程容易进行;并且材料具备多离子同时吸附能力,重复使用5次仍有优异去除率。

关键词：海藻酸钙;二氧化硅;杂化吸附剂;Cu²⁺;