聚多巴胺壳聚糖气凝胶的制备及吸附染料性能研究.docx

聚多巴胺壳聚糖气凝胶的制备及吸附染料性能研究
聚多巴胺壳聚糖气凝胶的制备及吸附染料性能研究
1.引言
水污染已成为全球环保事业中的一大难题，其中，印染废水向来都是难以治理和处理的水污染源。目前，制备吸附材料是治理印染废水的一种有效手段。而聚多巴胺壳聚糖气凝胶作为一种新型吸附材料，具有成本低、生物性能好、重金属去除效率高、可回收性好等优点，越来越引起人们的关注与重视。
2.实验方法
目前，已有多种方法制备聚多巴胺壳聚糖气凝胶，如接枝法、原位聚合法、胶体自组装法等。其中，本实验采用的是原位聚合法，具体制备步骤为：首先，将多巴胺溶于甲醇中，混合后静置30分钟得到黑色多巴胺甲醇溶液。然后，将壳聚糖溶于5%甲醛溶液中，搅拌均匀，加入稀盐酸至溶液中pH值为3，混合后静置20min得到壳聚糖甲醛凝胶。接着，将壳聚糖甲醛凝胶置于多巴胺甲醇溶液中震荡处理2h，然后用蒸馏水和乙醇交替洗涤3-5次，最后干燥制得聚多巴胺壳聚糖气凝胶。
在聚多巴胺壳聚糖气凝胶的实验中，采用了紫外-可见吸收光谱法测量甲基橙溶于水中的吸收光谱，通过测定吸光度的变化来计算样品的吸附量。
3.结果分析
实验结果表明，本实验成功制备了聚多巴胺壳聚糖气凝胶。在甲醇中震荡处理2h得到的聚多巴胺壳聚糖气凝胶是球形的，大小均匀，表面无明显的缺陷和裂缝，表面呈现出类似海胆的微观结构，可以增加其吸附活性位点和吸附染料的表面积。
同时，本实验还研究了聚多巴胺壳聚糖气凝胶对甲基橙的吸附性能。实验结果显示，聚多巴胺壳聚糖气凝胶对甲基橙的吸附量随着时间延长呈现出增加趋势，同时，当初始染料浓度为20mg/L时，聚多巴胺壳聚糖气凝胶的吸附量最大（16.7mg/g），而当初始浓度为40mg/L时，吸附量下降至12.7mg/g左右，可能与聚多巴胺壳聚糖气凝胶内部的吸附位点已经全部被染料饱和有关。
4.结论
本实验成功制备了聚多巴胺壳聚糖气凝胶，并研究了其对染料甲基橙的吸附性能。实验结果表明，聚多巴胺壳聚糖气凝胶对甲基橙具有较好的吸附性能，其吸附量随着时间、溶液初始浓度变化而发生不同程度的变化。本实验结果为聚多巴胺壳聚糖气凝胶的应用提供了重要的参考依据。