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天然多糖基水凝胶-PAM外壳强化PVA/SA凝胶球

时间:2020-12-29 10:04:51       浏览:183

西安瑞禧生物科技有限公司可供应多种水凝胶系列产品,如明胶水凝胶、温水凝胶、多糖水凝胶、透明质酸水凝胶、葡聚糖水凝胶、共聚物水凝胶等,以及定制合成智能型、环境响应型、水凝胶载药型、生物水凝胶等。

 

水凝胶是由具有亲水基团的聚合物通过交联形成的三维网络结构的功能材料,它能在水中溶胀并吸收远大于自身质量的水,在水处理领域表现出极大潜力。

具有亲水基团和较强吸附能力的功能材料——水凝胶,在水处理领域表现出极大潜力。由于原料来源广、成本低、生物相容性好以及优良的重金属螯合能力等优点,许多研究者基于海藻酸钠、果胶等天然多糖高分子开发的水凝胶,备受青睐,如海藻酸钠水凝胶果胶水凝胶

它可与Ca2+Fe3+等多价态金属阳离子在常温下发生离子交联,从而形成水凝胶。然而,传统的天然多糖基水凝胶受限于自身材料和结构特性,缺乏较强的吸附能力、化学热稳定性、机械强度和较高的重复利用率等缺点,导致其在实际水处理中不能大规模应用。

PAM外壳强化PVA/SA凝胶球

通过表面修饰,引入含O、N、S特定官能团是提高材料吸附性能的有效途径。将富含酰胺基的聚丙烯酰胺(PAM)与其它网络底物共混并进一步胶凝,但部分PAM分子将被掩盖在凝胶内部,而非直接暴露在材料的表面(不利于与吸附质接触)。

聚乙烯醇/海藻酸钠(PVA/SA)凝胶球作为反应基体,以PAM为改性剂,制备了核壳结构的PVA/SA@PAM复合凝胶球。除具有较好的水环境适应性,PAM分布在复合球外壳,易与水中吸附质接触,有效强化了材料对Cu2+的去除能力。

实验表明,具有核壳/球状结构的PVA/SA@PAM复合凝胶球,随着改性所用PAM溶液浓度增加,吸附容量先增后降,反应浓度为1%(W/V)时,所得产品性能最优,各底物之间具有协同作用;在pH为5时,PAM外壳使其吸附容量分别是SA和PVA/SA凝胶球的2.3倍和2倍;PAM改性提升了凝胶的环境适应性,在高盐以及模拟实际废水中均表现出良好的去除效果;同时其表现出更高的溶胀特性,但在高盐条件下,仍能长期保持结构稳定。吸附机理主要是络合作用和阳离子交换,前者主要是引入的外壳上–NH2产生作用,后者则主要是内核PVA/SA共混凝胶球上–OH,–COOH/–COO-在发挥作用。在PVA/SA凝胶球上引入PAM后,强化吸附关键在于吸附质Cu2+–NH2发生络合作用。Cu2+离子最初通过外层的PAM被吸引,然后逐渐进入内层,从而充分利用PAM。

 

 

文章关键词定制:

双交联聚乙烯醇/海藻酸钠水凝胶

海藻酸钠水凝胶

果胶水凝胶

天然多糖基水凝胶

PAM外壳强化PVA/SA凝胶球

聚乙烯醇/海藻酸钠(PVA/SA)凝胶球

PVA/SA@PAM复合凝胶球

 

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