BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  16,268,545

Khoa học kỹ thuật và công nghệ

BB

Nguyễn Thu Huyền, Mai Xuân Dũng, Nguyễn Thế Duyến, Đỗ Thủy Tiên; Mai Xuân Dũng(1); 

NÂNG CAO KHẢ NĂNG HẤP PHỤ BẰNG LƯU HÓA PEI TRÊN BỀ MẶT SIO2

ENHANCE THE CU(II) ADSORPTION BY CROSS-LINKING PEI ON THE SURFACE OF SIO2

Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên

2024

10

68 - 75

Gắn các nhóm chức có ái lực mạnh với ion kim loại nặng trên bề mặt vật liệu hấp phụ là phương pháp được sử dụng rộng rãi để nâng cao dung lượng hấp phụ của vật liệu. Polyethyleneimine (PEI), một loại polymer có nhiều nhóm amino trong phân tử, thường được sử dụng để gắn lên nhiều loại silica khác nhau theo một quy trình hai bước, có sử dụng các phân tử cầu nối. Đơn giản hóa quy trình tổng hợp, nâng cao dung lượng hấp phụ là những đòi hỏi cơ bản để nâng cao hiệu quả của quá trình loại bỏ ion kim loại nặng trong nước bằng công nghệ hấp phụ. Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng citric acid, một loại acid đa chức, để lưu hóa các mạch PEI trên bề mặt silica (PEI/SiO2) bằng quy trình một bước thủy nhiệt. Lượng PEI chiếm 14,1% khối lượng của vật liệu PEI/SiO2, thấp hơn so với mẫu PEI-KH560-SiO2 (22,8%) tổng hợp bằng phương pháp hai giai đoạn truyền thống. Nghiên cứu hấp phụ với ion Cu(II) cho thấy các ion Cu(II) hấp phụ trên PEI/SiO2 hay PEI-KH560-SiO2 bao gồm hấp phụ hóa học và hấp phụ vật lý. Dung lượng hấp phụ tính theo mô hình Shamohammadi của PEI/SiO2 là 500 mg/g cao hơn 4,5 lần so với PEI-KH560-SiO2. Kết quả trình bày trong nghiên cứu này đề xuất phương pháp đơn giản hơn để tổng hợp composite của PEI với dung lượng hấp phụ ion kim loại cao hơn.

Grafting functional groups that have a high affinity to heavy metal ions on the surfaces of adsorption materials has been widely deployed to enhance the adsorption capacity. Polyethyleneimine (PEI) whose molecule contains many amino functional groups has been used to functionalize diverse silica materials via a two-step procedure. Simplifying the synthesis procedure and enhancing the adsorption capacity are essential demands to increase the removal of heavy metal ions in water. Herein, we used citric acid, which is a multi-functional carboxylic acid, to cross-link PEI chains on the surface of silica particles (PEI/SiO2) by an one-pot process. The PEI composition in PEI/SiO2 was about 14.1% by weight, which was lower than the content of PEI in PEI-KH560-SiO2 (22.8%) synthesized by the conventional two-step procedure. Adsorption studies with Cu(II) revealed that the adsorption of Cu(II) includes both physical and chemical adsorption. The adsorption capacity of PEI/SiO2 was about 500 mg/g, which was 4.5 times higher than PEI-KH560-SiO2. The results demonstrated herein offer a simple method to prepare PEI-based composites with a high adsorption capacity to heavy metal ions.

Xem toàn văn