桥联配体对钛凝胶吸附砷锑性能的影响及机制

作者：张皓铭; 周畅; 张国洋^*; 张淑娟

来源：环境化学, 2023, 1-10.

• 重金属污染
• 钛凝胶吸附剂
• 乙酰丙酮
• 配体
• 溶胶凝胶法

针对钛凝胶吸附剂中桥联配体与吸附性能之间的关系不明问题,本文对比考察了由11种配体(有机羧酸类、醇胺类以及双酮类)合成的钛凝胶材料吸附砷(As)、锑(Sb)的性能.其中,乙酰丙酮(AcAc)作为桥联配体合成的钛凝胶材料表现出优异的As、Sb去除能力,其对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、Sb(Ⅲ)和Sb(V)的吸附容量分别达到了329、461、584、805mg·g-1(以钛计),吸附速率分别比无配体组提高了10.1、8.1、11.5、1.9倍.各类配体对钛凝胶吸附容量的提升效果相当,但对吸附速率提升效果差异明显.有机羧酸类配体调控后对As、Sb吸附速率仅为AcAc的30%—60%,而丁二酮等弱配体调控后几乎没有提升吸附速率.与其他配体相比,AcAc的配位能力介于丁二酮和酒石酸、三乙醇胺等强配体之间,其适中的配位能力兼顾了制备过程中抑制钛快速水解和吸附过程中新活性位点的快速释放特性.当AcAc中心碳或端基碳被甲基取代后,烯醇式AcAc的含量以及配位能力降低,进而减弱材料的砷锑吸附性能.

• 出版日期2023
• 单位污染控制与资源化研究国家重点实验室; 南京大学