磁性高分子复合水凝胶的制备及其对水中铜离子的吸附性能

以海藻酸钠和聚乙烯醇为骨架负载磁性纳米Fe3O4颗粒合成了两种磁性高分子复合水凝胶材料：一种是以Ca2+交联制备的磁性海藻酸钙单网络水凝胶（SAPFe），另一种是以海藻酸钙和聚乙烯醇经循环冷冻解冻制成的磁性双网络水凝胶（DAPFe）.利用SEM、FTIR、BET对合成的材料进行表征，并研究了SAPFe和DAPFe对Cu2+的吸附性能.结果表明，DAPFe比表面积达89.01 m2·g-1，平均孔径为2.2 nm，DAPFe比SAPFe具有更低的含水率、更高的交联程度、更发达的孔隙结构和更高的比表面积.DAPFe对Cu2+的最大吸附量可达207.01 mg·g-1，远大于SAPFe（173.01 mg·g-1）.SAPFe和DAPFe对Cu2+的吸附等温线均符合Langmuir模型，吸附动力学符合准二级吸附动力学模型.通过分析SAPFe和DAPFe吸附Cu2+前后官能团的变化，发现磁性高分子复合水凝胶具有丰富的羧基和羟基功能性官能团，并通过与Cu2+产生螯合作用实现去除