纳米材料与分子纳米技术杂志

基于核壳纳米凝胶的 2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸的合成、表征及对水溶液中 Fe (III) 离子的富集和实际水样中的测定

Magda A Akl、Ali A Sarhan 和 Kameel S Razak

基于核壳纳米凝胶的 2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸的合成、表征及对水溶液中 Fe (III) 离子的富集和实际水样中的测定

本研究采用自由基交联溶液聚合法合成了聚（2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸-co-N-异丙基丙烯酰胺）水凝胶，以不同比例的单体通过环氧氯丙烷形成围绕聚乙烯醇核心的胶体水凝胶壳，以获得直径近 30 纳米的边界清晰的 PVA（AMPS-NIPAm）核/壳纳米凝胶。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X 射线衍射 (XRD)、透射电子显微镜 (TEM) 和扫描电子显微镜(SEM) 对制备的纳米凝胶进行了表征。这些纳米凝胶可有效用于从水溶液中去除 Fe（III）离子。成功研究了影响吸附的因素，例如 pH、接触时间、初始浓度、温度、离子强度、解吸、干扰离子以及实际水样的分析应用。 PVA/p(90AMPS-10NIPAm)、PVA/p(50AMPS-50NIPAm) 和 PVA/p(10AMPS-90NIPAm) (wt.:wt. %) 对 Fe(III) 离子的最大吸附容量分别为 320、202 和 98 (mg/g)。确定了吸附等温线和动力学；平衡数据与 Langmuir 模型非常吻合。拟二级模型比拟一级模型更能描述吸附过程。热力学参数表明，在所有情况下的吸附过程都具有自发和放热性质。