Estudio del rendimiento y mecanismos de adsorción de colorantes catiónicos en un amplio rango de pH en un polímero poroso a base de indol.

Zi-qi Wu ,  

Ye-wei Xu ,  

Min Zheng ,  

Yang-qing Mao ,  

Jia-li Zhu ,  

Chun-yan Yang ,  

Bing Zhao ,  

Ming-ru Zhou ,  

Shu-en Liang ,  

Guan-jun Chang ,  

摘要

Dado el creciente problema de la contaminación del agua causada por los colorantes catiónicos, este estudio tiene como objetivo desarrollar un adsorbente eficaz para hacer frente a este desafío. Utilizando una estrategia de un solo paso, se construyó un polímero orgánico poroso (PDIM) funcionalizado con indol metílico a partir de 3,3'-diindolilmetano como materia prima. El azul de metileno (MB) fue elegido como un colorante catiónico típico para estudiar de manera sistemática su rendimiento de adsorción y su mecanismo en el polímero poroso. En comparación con las propiedades de los materiales existentes, el PDIM muestra una capacidad de adsorción excepcional para el MB en el rango de pH = 2-12, con una capacidad de adsorción máxima de 621.92 mg/g, alcanzando el 87% de la capacidad de adsorción máxima en solo 30 minutos, alcanzando el equilibrio en 80 minutos. Al mismo tiempo, el PDIM muestra una excelente capacidad de adsorción selectiva para el MB, y permanece estable en presencia de múltiples interferencias iónicas. Además, el PDIM también tiene una buena reutilización. El estudio del mecanismo de adsorción mostró que la adsorción del MB en el PDIM depende principalmente de la interacción catión-π y la interacción π-π, y la introducción de la función metilo refuerza eficazmente la interacción no covalente entre el PDIM y el MB. Además, el PDIM también muestra una capacidad de adsorción excepcional para otros colorantes catiónicos en un amplio rango de pH, lo que evidencia su amplio potencial de aplicación en la lucha contra la contaminación por colorantes catiónicos.

关键词

Polímero poroso a base de indol; Metilo; Adsorción; Amplio rango de pH; Interacción catión-π; Interacción π-π

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