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简易构建木质素基网络复合水凝胶用于高效吸附废水中的亚甲基蓝

该研究发表于 International Journal of Biological Macromolecules(2024),使用 XH-800S 开展 木质素高值化、水凝胶吸附剂 研究,关键结果包括吸附能力 74.0%;理论最大吸附量 777.1 mg/g;理论吸附容量 777.1 mg/g。

论文编号 591
应用方向 木质素高值化、水凝胶吸附剂、染料废水处理、生物质材料、绿色功能材料
关键结果 吸附能力 74.0%
核心条件 温度 90 °C
论文编号
591
期刊
International Journal of Biological Macromolecules
影响因子
6.953
中科院分区
1 区
发表年份
2024
设备型号
XH-800S
作者单位
大连工业大学;大连工业大学 轻工与化学工程学院 辽宁省木质纤维素化学与生物材料重点实验室 / 辽宁省木质纤维素生物炼制协同创新中心
Dalian Polytechnic University; Liaoning Key Lab of Lignocellulose Chemistry and BioMaterials, Liaoning Collaborative Innovation Center for Lignocellulosic Biorefinery, College of Light Industry and Chemical Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China
研究方向
木质素高值化 水凝胶吸附剂 染料废水处理 生物质材料 绿色功能材料

事实快照

  • 论文:简易构建木质素基网络复合水凝胶用于高效吸附废水中的亚甲基蓝
  • 设备:XH-800S
  • 期刊与分区:International Journal of Biological Macromolecules,中科院 1 区
  • 核心条件:温度 90 °C
  • 关键结果:吸附能力 74.0%;理论最大吸附量 777.1 mg/g;理论吸附容量 777.1 mg/g
  • 用途:可作为 木质素高值化、水凝胶吸附剂 的论文证据页。

研究摘要

论文围绕有机染料废水处理问题,构建了一种低成本、环境友好的木质素基网络复合水凝胶吸附剂 PAA@SML。作者通过自由基聚合法让聚丙烯酸 PAA 与磺甲基化木质素 SML 交联,形成用于去除亚甲基蓝 MB 的吸附材料。摘要给出的核心结果非常突出:PAA@SML-0.2 对 MB 的最大理论吸附容量达到 777.1 mg/g;吸附行为符合准二级动力学和 Langmuir 等温模型,说明该过程以单分子层化学吸附为主;机理分析表明,吸附主要依赖氢键与静电作用;此外,材料在重复使用 5 次后吸附能力仍保持在 74.0% 以上,展现出较好的再生稳定性。

研究背景与解决的问题

论文围绕有机染料废水处理问题,构建了一种低成本、环境友好的木质素基网络复合水凝胶吸附剂 PAA@SML。

设备应用与实验条件

项目参数
温度90 °C

关键结果

吸附能力 74.0%
理论最大吸附量 777.1 mg/g
理论吸附容量 777.1 mg/g
理论吸附量 777.1 mg/g
指标结果
吸附能力74.0%
理论最大吸附量777.1 mg/g
理论吸附容量777.1 mg/g
理论吸附量777.1 mg/g

机制/方法亮点

  • 作者的机制逻辑可以概括为: 微波磺甲基化先提升木质素的亲水性和活性位点表达。
  • PAA 与 SML 构建三维网络,使材料具有更大的传质通道和更多可接触吸附位点。
  • 材料中的羧基、磺酸基等官能团增强与 MB 的静电作用和氢键作用。
  • 网络结构与多孔形貌共同促进染料分子快速进入内部并发生吸附。

应用价值

  • 以木质素为核心构建高性能吸附材料,生物质利用价值高
  • 理论最大吸附量达到 777.1 mg/g,结果有竞争力
  • 吸附模型、机理和循环再生数据较完整
  • XH-800S 在磺甲基化前处理步骤中的应用有明确原文证据
  • 兼顾绿色原料来源、性能和应用潜力

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常见问题

这篇论文使用了哪种设备?
本研究使用 XH-800S。
研究的核心发现是什么?
该研究发表于 International Journal of Biological Macromolecules(2024),使用 XH-800S 开展 木质素高值化、水凝胶吸附剂 研究,关键结果包括吸附能力 74.0%;理论最大吸附量 777.1 mg/g;理论吸附容量 777.1 mg/g。
该研究发表在哪个期刊?
发表于 International Journal of Biological Macromolecules,中科院 1 区。
引用信息
Facile construction of lignin-based network composite hydrogel for efficient adsorption of methylene blue from wastewater
International Journal of Biological Macromolecules, 2024
DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2023.126688