水热辅助溶胶—凝胶法制备分级拟薄水铝石/PVA薄膜及其Cr(VI)吸附性能

【作者】 周宝荣； 蔡卫权；

【机构】 武汉理工大学化学化工与生命科学学院；

【摘要】 Cr(VI)能导致皮肤过敏、遗传性基因缺陷和致癌等严重问题,对水体和环境安全造成了威胁。吸附是处理含Cr(VI)废水的常用方法之一,寻求高效廉价的多孔吸附材料是解决上述问题的关键。如果将分级多孔材料做成薄膜结构,其吸附污染物后的分离效率将大大提高[1]。本文在调节偏铝酸钠溶液p H获取氢氧化铝溶胶的基础上[2],以高分子聚合物聚乙烯醇(PVA)为成膜剂[3],结合水浴、水热和焙烧等过程,制得拟薄水铝石/PVA复合薄膜,并对比研究了是否添加PVA和是否水热处理对产物Cr(VI)静态吸附动力学和循环吸附性能的影响。研究表明,加入PVA可以有效地促进拟薄水铝石溶胶的成膜,并且所制备的膜样品表面完整,无明显缺陷,而不添加PVA只能得到粉体样品;加入PVA后水热辅助溶胶—凝胶法制备的分级拟薄水铝石/PVA薄膜对Cr(VI)具有优异的吸附性能,Cr(VI)溶液的初始浓度为20 m L/g时在4h内即达到吸附平衡,平衡吸附率达82.3%,循环两次后的平衡吸附率分别为76.4%和73.9%。相比之下,加入PVA后直接水浴加热处理得到分级拟薄水铝石/PVA薄膜的吸附性能较差,需要8h才能达到吸附平衡,平衡吸附率为74.7%;不加PVA时无法成膜,直接水浴加热处理得到的产物为拟薄水铝石粉体,吸附8h时对Cr(VI)溶液的吸附率仅为40.3%。更多还原