腰果胶基氨基硅烷改性羟基磷灰石纳米复合气凝胶的制备及亚甲基蓝吸附性能研究

《Polymers》：Cashew Gum/Pure and Modified Hydroxyapatite Nanocomposite Aerogels for Water-Pollutant Removal

　　合成染料对水环境的污染，尤其是来自纺织行业的污染物，构成了重大的环境挑战。本研究合成了基于腰果胶（CG）和纯羟基磷灰石（HAp）及氨基硅烷改性羟基磷灰石的纳米复合气凝胶，并对其应用于亚甲基蓝染料吸附进行了表征。采用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、CHN元素分析、热重分析（TGA）和扫描电子显微镜（SEM）对材料进行了表征。表征结果证实了HAp掺入聚合物基质及其改性，以及气凝胶在形貌和热性能上的变化。这些材料表现出溶胀能力，在碱性介质中观察到的溶胀程度更高。关于亚甲基蓝吸附，180分钟后达到平衡，不同气凝胶的吸附容量有所不同。在pH 12时观察到最高的吸附容量，动力学数据最好由假一级动力学模型描述。等温数据根据材料不同，最好拟合Langmuir和Dubinin–Radushkevich模型。在25至55 °C范围内，温度对气凝胶吸附的染料量没有显著影响。结果表明，将腰果胶与羟基磷灰石结合，并对矿物相进行改性，能够制备出具有可调结构和吸附性能的气凝胶，凸显了其在去除水溶液中阳离子染料方面的潜力。