结合绿色化学与分析光谱技术，利用Amberlite XAD7HP树脂去除亮蓝G

《Polymers》：Integrating Green Chemistry and Analytical Spectroscopy for Brilliant Blue G Removal Using Amberlite XAD7HP Resin

　　

摘要

本研究提出了一种结合绿色化学与分析方法的策略，利用非离子型聚丙烯酸树脂Amberlite XAD7HP去除亮蓝G（BBG），同时分析了与该树脂吸附行为相关的结构-性质-性能关系。用于测定BBG含量的紫外-可见光谱法在10–30 mg/L范围内表现出极好的线性关系（R² = 0.9998）。在15–800 mg/L浓度范围内进行的批量吸附实验显示出了明确的饱和曲线，其中朗缪尔模型拟合效果最佳（R² = 0.9999），该模型表明该树脂的单层吸附容量为117 mg/g，且吸附效率很高（R_L = 0.001）。动力学研究显示，吸附初期速率较快，随后为颗粒内扩散过程，伪二级动力学模型拟合度最高（R² = 0.9811），而韦伯-莫里斯分析则证实了膜扩散和孔隙扩散两种机制的共同作用。FTIR-ATR分析显示，该树脂的特征吸收峰仅有微小变化（<10 cm^?1），这表明吸附过程是由氢键、π–π相互作用、偶极-偶极力以及疏水效应驱动的，且树脂的结构并未发生改变。SEM/EDX成像分析显示，吸附后树脂的形态发生了显著变化，包括部分孔隙被堵塞，以及染料聚集体沉积在介观-宏观孔隙网络中。XRD分析证实了该树脂的结构稳定性，而TG-DSC分析则显示了其良好的热稳定性，适合重复使用。解吸实验表明，酸性-醇类体系（MeOH–HCl、EtOH–HCl）能够实现最高的BBG回收率，进一步证明了XAD7HP的可再生性。总体而言，各种光谱、动力学、平衡状态及形态学分析结果均表明，XAD7HP是一种稳定、高效且可重复使用的BBG去除树脂，为符合绿色分析化学理念的可持续治理提供了有效途径。