β-环糊精/木粉接枝共聚物对Pb2+的吸附动力学和热力学研究

　　司红燕，李斌*，王霆，徐祖伟

　　(东北林业大学 理学院;阻燃材料分子设计与制备黑龙江省重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150040)

　　摘 要：以柠檬酸为交联剂，利用酯化交联工艺将功能主体分子β-环糊精接枝到杨木木粉表面制备β-环糊精/木粉(β-CD/WF)接枝共聚物，并用红外光谱仪、热重分析仪和酚酞探针分子技术进行表征。以Pb2+为吸附质，β-环糊精/木粉接枝共聚物为吸附剂，系统探讨接触时间、pH值、Pb2+初始浓度对吸附效果的影响。采用准一级动力学方程、准二级动力学方程、颗粒内扩散模型、Langmuir吸附等温方程、Freundlich吸附等温线方程对试验数据进行拟合。结果表明: β-环糊精不仅被接枝于木粉表面而且可以体现出包合活性;在298 K时，β-环糊精/木粉接枝共聚物对Pb2+吸附平衡的接触时间为30 min，适宜pH值范围为4～8，平衡吸附量随Pb2+的初始质量浓度增加而增加; Pb2+的吸附过程符合准二级动力学方程，即以化学吸附为主，颗粒内扩散不是唯一的吸附速率控制步骤;吸附符合Langmuir吸附等温模型，说明Pb2+的吸附属于单分子层吸附;吸附的吉布斯自由能变为负值，熵变和焓变分别为54.45 J/(mol·K)和13.75 kJ/mol，即该吸附是能自发进行的吸热过程。

　　关键词：β-环糊精;木粉;接枝;吸附;Pb2+;动力学;热力学

　　中图分类号：TQ35 文献标识码：A 文章编号：0253-2417(2013)02-0001-09