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氨化松香基交联聚合树脂对水中诺氟沙星的吸附性能
摘要点击 261  全文点击 81  投稿时间:2017-01-09  修订日期:2017-07-21
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中文关键词  氨基化松香基交联聚合树脂  诺氟沙星  作用机制  吸附  热力学
英文关键词  aminated rosin-based resin  norfloxacin  interaction mechanisms  adsorption  thermodynamics
作者单位E-mail
马亚红 广西民族大学化学化工学院,广西林产化学与工程重点实验室,广西高校食品安全与药物分析化学重点实验室, 南宁 530008 myh105060@163.com 
黄婉婷 广西民族大学化学化工学院,广西林产化学与工程重点实验室,广西高校食品安全与药物分析化学重点实验室, 南宁 530008  
刁开盛 广西民族大学化学化工学院,广西林产化学与工程重点实验室,广西高校食品安全与药物分析化学重点实验室, 南宁 530008  
李鹏飞 广西民族大学化学化工学院,广西林产化学与工程重点实验室,广西高校食品安全与药物分析化学重点实验室, 南宁 530008  
谭学才 广西民族大学化学化工学院,广西林产化学与工程重点实验室,广西高校食品安全与药物分析化学重点实验室, 南宁 530008  
董慧峪 中国科学院生态环境研究中心,中国科学院饮用水科学与技术重点实验室,北京 100085  
覃方夸 广西民族大学化学化工学院,广西林产化学与工程重点实验室,广西高校食品安全与药物分析化学重点实验室, 南宁 530008  
雷福厚 广西民族大学化学化工学院,广西林产化学与工程重点实验室,广西高校食品安全与药物分析化学重点实验室, 南宁 530008 leifuhou@163.com 
刘绍刚 广西民族大学化学化工学院,广西林产化学与工程重点实验室,广西高校食品安全与药物分析化学重点实验室, 南宁 530008
中国科学院生态环境研究中心,中国科学院饮用水科学与技术重点实验室,北京 100085 
liushaogang2005@163.com 
中文摘要
      将松香基功能高分子进行胺基化得到氨化松香基交联聚合树脂(aminated rosin-based resin,ARBR),采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和比表面分析(BET)对ARBR进行了表征.利用ARBR树脂对水中诺氟沙星(NOR)吸附去除,系统研究了树脂投加量、pH值、接触时间、离子强度和温度等因素对NOR吸附性能的影响.结果表明,pH在2.0~6.0范围内,ABRA对NOR的去除效果随着溶液pH值的增加而升高,在8~10之间则呈现下降趋势;共存离子溶液的存在对ARBR去除NOR的行为总体上表现为促进作用.ARBR对水中诺氟沙星的吸附动力学过程符合准二级动力学模型.Langmuir等温吸附模型可较好地描述ARBR对水中NOR的吸附过程,理论最大吸附量为30.29 mg·g-1(pH 6.0、20℃).吸附热力学分析表明,ARBR对水中诺氟沙星的吸附是自发吸热的过程,属于物理吸附,其吸附机制主要为氢键与静电作用.脱附再生实验发现,0.1 mol·L-1 HCl溶液效果明显优于其它脱附液,进一步确证了氢键在吸附中的主导作用;经过5次吸附-脱附循环后,对NOR仍具有稳定的吸附性能,可再生循环使用.对比了不同类型商品化树脂,ARBR具有较好的吸附效果.该研究结果拓展了松香高值化的应用研究领域,对开发松香在环境微污染控制中的应用具有理论指导意义.
英文摘要
      An aminated rosin-based resin (ARBR) was synthesized as a novel environmentally-friendly adsorbent for removal of Norfloxacin (NOR) from aqueous solutions. Its features were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and surface area measurements (BET). The effects of resin dosage, pH, and ionic strength on the ARBR adsorption properties of NOR were investigated by batch experiments. Results showed that the NOR adsorption amounts increased with pH in the range from 2.0 to 6.0, but decreased at higher pH (8-10). The adsorption process of NOR followed a pseudo-second rate model and could be fitted to the Langmuir isotherm, with calculated maximum monolayer adsorption capacity of 30.29 mg·g-1 at pH 6.0 and 20℃. Thermodynamic calculations showed that the adsorption of NOR was a spontaneous and endothermic process and could be attributed to a combination of electrostatic interactions and hydrogen bonding. Furthermore, the adsorbed NOR on ARBR could be efficiently desorbed by 0.1 mol·L-1 HCl to regenerate the resin. After five adsorption-desorption recycles, ARBR had a stable adsorption performance and could be recycled. The adsorption performance is better than that of various commercial resins, and these research results contribute to the development of applications of rosin derivatives and their utilization in the environmental control of micro pollutants.

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