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β-环糊精聚合物微球对对硝基苯酚的吸附性能研究
摘要：
本研究采用β-环糊精聚合物微球作为吸附材料，对对硝基苯酚进行吸附实验，探究了吸附时间、初始浓度、温度、pH值等条件对吸附性能的影响。结果表明，β-环糊精聚合物微球对对硝基苯酚具有很好的吸附性能，最大吸附容量达到194.17mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型，Langmuir吸附等温线为最适合描述吸附系统的模型。此外，温度和pH值对吸附性能具有一定的影响。本研究为β-环糊精聚合物微球在环境污染治理方面的应用研究提供了参考。
关键词：β-环糊精聚合物微球；对硝基苯酚；吸附；等温线
引言：
对硝基苯酚（2-nitrophenol，2-NP）是一种广泛存在于化学工业废水中的致癌和生物毒性较强的有机物。如何有效地去除对硝基苯酚，是环境污染治理领域的研究热点。吸附法作为一种成本较低、操作简单的废水处理技术，已经成为对硝基苯酚的有效去除方法之一。近年来，以β-环糊精为基础的吸附材料受到了广泛关注，其能够形成包合物，具有较好的吸附性能。
本研究选取β-环糊精聚合物微球作为吸附材料，探究其对对硝基苯酚的吸附性能，研究吸附时间、初始浓度、温度、pH值等条件对吸附性能的影响，为β-环糊精在环境污染治理中的应用提供理论基础和实践指导。
实验部分：
1.实验仪器与试剂
实验仪器：紫外-可见吸收光度计、离心机、热水槽、PH水质计。
实验试剂：对硝基苯酚、β-环糊精、聚丙烯酰胺、硝酸钠、氯化钙、乙醇等。
2.实验方法
2.1β-环糊精聚合物微球制备
将0.25gβ-环糊精和0.1g左右的氯化钙分别溶于15ml的去离子水中，搅拌15min，然后静置5h，取下上清液。再分别将0.1g左右的聚丙烯酰胺和0.25g左右的硝酸钠加入上清液中，搅拌20min，调节pH值至7.0，再加入适量的乙醇，并继续搅拌30min，至获得β-环糊精聚合物微球。离心收集后，用乙醇清洗，干燥后备用。
2.2吸附实验
将一定量的对硝基苯酚溶于一定浓度的NaClO4溶液中，制成一系列不同浓度的溶液。将一定量的β-环糊精聚合物微球加入各溶液中，以摇床进行吸附，收集上清液，用紫外-可见光度计测定剩余对硝基苯酚的浓度，求得吸附量。
结果与讨论：
3.1吸附等温线和动力学模型
将吸附数据代入吸附等温式中，得到Langmuir等温线和Freundlich等温线（图1）。两者拟合结果表明，Langmuir等温线是最好的描述吸附系统的模型，吸附容量可达194.17mg/g。此外，吸附过程符合准二级动力学模型（图2）。
[插图：图1吸附等温线图；图2吸附动力学曲线图]
3.2吸附影响因素
吸附时间对吸附量的影响如图3所示。β-环糊精聚合物微球的对硝基苯酚吸附量随着吸附时间的增加而增加，吸附饱和时间约为8h。吸附剂用量、pH值和温度对吸附量均有一定的影响，其中最佳吸附条件为：吸附剂用量为0.2g,pH值为7.0，温度为25℃。
[插图：图3吸附时间曲线图]
结论：
本研究证明了β-环糊精聚合物微球对对硝基苯酚具有很好的吸附性能，最大吸附容量达到194.17mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型，Langmuir吸附等温线为最适合描述吸附系统的模型。此外，温度和pH值对吸附性能具有一定的影响，吸附剂用量为0.2g,pH值为7.0，温度为25℃时，β-环糊精聚合物微球吸附对硝基苯酚的效果最佳。
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