文冠果活性炭水凝胶的制备及其吸附性能研究

郝一男，王喜明，王晶文

(1.内蒙古农业大学 材料科学与艺术设计学院,内蒙古 呼和浩特 010018；2.内蒙古沙生灌木资源纤维化和能源化开发利用重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010018)

染料在很多行业中都有着广泛的应用,比如造纸业、纺织业、食品业等[1]。这些行业排放的染料废水对生态环境已经构成了严重的威胁[2-4]。活性炭(AC)作为一种常用的多孔吸附材料，具有很高的比表面积和良好的吸附性能，是目前处理废水的常用吸附剂[5]。活性炭的孔径越细越小，吸附效果就越强[6]，但是回收起来比较困难。而水凝胶是一种能够吸收大量水分或者在溶剂中吸收一定量的溶剂溶胀但不会溶解的三维网络状高分子，近些年来被广泛的应用于环境治理[7-9]。水凝胶本身具有的三维网络结构决定了其在吸附等方面的应用范围广。本文以文冠果活性炭水凝胶作为吸附剂吸附亚甲基蓝，以期为水凝胶固定活性炭高效吸附材料的开发提供理论依据。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

文冠果活性炭，自制；丙烯酸、丙烯酰胺、氢氧化钠、过硫酸铵、N,N-亚甲基双丙烯酰胺均为分析纯。

SHA-C水浴恒温振荡器；CP224C电子天平；STARTER310pH值测定仪；H2050R离心机；DZF-6210真空干燥箱； SHB-IIIA循环水式多用真空泵；Tensor27傅里叶变换红外光谱仪；BEL-mini II型物理吸附仪；769YP-15A粉末压片机；TU-1950双光束紫外可见分光光度计。

1.2 实验方法

1.2.1 文冠果活性炭水凝胶的制备 在烧瓶中依次加入一定量的丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)以及氢氧化钠,在一定量的蒸馏水中溶解，然后依次加入交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺和提前制备好的文冠果活性炭，然后在室温下磁力搅拌30 min，再加入过硫酸铵后密封，然后在50 ℃的恒温水浴锅中反应10 h。……