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油酸配体去除活化羟基磷灰石纳米线及其高效铜离子吸附性能

张  双1,李  杰1,姜钰炜1,谭军军1, 2

(1. 湖北工业大学 材料与化学工程学院,湖北 武汉 430068;2. 湖北工业大学 

绿色轻工材料湖北省重点实验室,湖北 武汉 430068)

摘  要:在羟基磷灰石纳米线(HANWs)的合成过程中,油酸常被用于调控HANWs的形貌,但也会覆盖其表面活性位点,导致材料本征吸附性能受到抑制。为此,本研究提出一种基于磷酸钠—乙醇/水体系的高效、快速去除表面油酸配体的方法,通过彻底暴露HANWs的本征表面,显著提升其对水中铜离子的吸附能力。红外光谱与接触角测试结果表明,经磷酸钠处理后,HANWs表面的油酸配体被完全清除。所得清洁表面的HANWs表现出优异的铜离子吸附性能,最大吸附容量达72.80 mg·g−1,其吸附过程符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,主要机理为离子交换与表面配位作用。在pH为3.0~5.5范围内及共存离子(浓度0 mmol~2.0 mmol)存在条件下,HANWs仍保持稳定的吸附性能。进一步将HANWs制备成过滤膜,其累计水通量可达279 m2·L−1,经六次吸附—再生循环后性能未见明显下降,显示出良好的重复使用潜力。本研究不仅为HANWs的表面活化提供了简便有效的后处理策略,也为其在实际水处理中的应用奠定了实验基础。

关键词:羟基磷灰石纳米线;吸附;配体去除;铜离子去除;油酸


  • DOI: 10.13957/j.cnki.tcxb.2026.03.009

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