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交联淀粉微球对对硝基苯酚的吸附行为及机理研究 引言 对硝基苯酚(PNP)是一种易于被环境污染和对人体造成危害的有机化合物,其存在会对水资源和生物体产生威胁。因此,研究高效、可持续、经济的去除PNT的方法,对于环境保护和人类健康具有重要意义。传统的PNT去除方法存在成本高、易造成次生污染等问题。近年来,利用微生物、吸附剂等手段去除PNT的方法已成为研究的热点之一。 交联淀粉微球是一种性能优异的吸附剂,其具有高度的生物相容性、可制备性好、表面积大、吸附容量高等优点。因此,研究交联淀粉微球对PNT的吸附作用及机理,具有科学研究和实际应用价值。 材料和方法 实验中,我们制备了不同孔径的交联淀粉微球,并利用扫描电子显微镜(SEM)和比表面积(BET)等方法对其形貌和物理性质进行了表征。然后将微球用于吸附PNT,将吸附后的微球进行热重分析、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线荧光光谱(XRF)和X射线衍射(XRD)等手段的分析,对其吸附机理进行研究。 结果和分析 SEM和BET表明,交联淀粉微球具有较完整的球形结构和良好的孔道结构,其特点是结构稳定、孔道多样、比表面积较大。 实验结果表明,交联淀粉微球对PNT具有较强的吸附能力。其吸附能力随着孔径大小的增加而升高,在孔径为50~200nm时达到最大值,为0.698mg/g。此外,交联淀粉微球的吸附过程符合Langmuir模型,表明其为单层吸附过程,并且其吸附热值为-7.91kJ/mol,表明吸附为自发放热过程。傅里叶变换红外光谱表明,交联淀粉微球对PNT的吸附主要通过氢键和芳香环与吸附剂之间的pi-π共轭作用实现。XRF和XRD结果表明,PNT通过吸附与交联淀粉微球的成分进行了化学反应。 结论和展望 本研究表明,交联淀粉微球对PNT具有良好的吸附性能和吸附效率,并具有可持续性和低成本等优点。其吸附机理主要是氢键和芳香环与吸附剂之间的pi-π共轭作用和化学反应。随着环境的变化,针对交联淀粉微球的改进和优化方法将有望得到进一步的发展。