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植酸改性木粉制备及其吸附性能研究

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[目的]将木材加工剩余物木粉和改性木粉作为废水中染料污染物的吸附剂,并探究其性能,为木粉高值化利用提供一种策略.[方法]以植酸(PA)为绿色改性剂接枝木粉制备了木粉基吸附剂(PA-WF),利用SEM-EDS、ATR-FTIR、XRD、BET对PA-WF的表面形貌、元素分布、官能团、孔隙度、比表面积、结晶度和结晶结构进行表征,分析了植酸和木粉质量比、尿素和木粉质量比、反应温度和反应时间对木粉接枝率的影响,以及不同接枝率木粉的亚甲基蓝染料溶液吸附容量,探究了PA-WF在不同吸附时间、亚甲基蓝染料不同初始质量浓度条件下的吸附容量变化规律.[结果]当植酸和木粉质量比2.5:5、尿素和木粉质量比3:50、反应温度70℃、反应时间3h时,可制备接枝率为11.31％的改性木粉.SEM-EDS、ATR-FTIR、XRD和BET测试结果表明:PA成功接枝在木粉上引入磷酸基团,且增大了木粉的比表面积、平均孔径和孔体积.吸附测试结果表明:PA-WF在接枝率为8％时吸附性能最优,吸附容量可达22.53 mg/g,比未改性木粉的吸附容量(10.50 mg/g)提高了114.57％.PA-WF的吸附过程符合Langmuir吸附等温方程与准二级动力学方程.[结论]采用适当条件制备植酸接枝改性木粉,经推测其吸附过程属于离子交换的单分子层化学吸附.利用植酸中阴离子磷酸基团,可大幅提升木粉的吸附性能,为木粉的高值化利用提供新的思路.
Preparation and adsorption property of phytic acid modified wood flour

丁梦祎、任祺恺、罗婧盈、王明枝

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木质材料科学与应用教育部重点实验室,北京林业大学材料科学与技术学院,北京100083

木粉 吸附 染料 接枝改性 植酸

中央高校基本科研业务费专项

2019JQ03013

2022

10.12171/j.1000-1522.20210273

北京林业大学学报
北京林业大学

北京林业大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.237
ISSN：1000-1522
年,卷(期)：2022.44(2)
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