Preparation of Poly(divinylbenzene-co-methyl acrylate) Adsorbent with Tunable Surface Hydrophilicity for Atrazine Removal

材料科学 二乙烯基苯 吸附 阿特拉津 丙烯酸甲酯 丙烯酸酯 化学工程 高分子化学 共聚物 有机化学 复合材料 聚合物 苯乙烯 化学 杀虫剂 农学 生物 工程类
作者
Zhongxing Huang,Yaru Li,Jun Murai,Yi Ding,Xianbiao Wang
出处
期刊:Surfaces and Interfaces [Elsevier BV]
卷期号:: 104371-104371
标识
DOI:10.1016/j.surfin.2024.104371
摘要

To efficiently remove atrazine, it is crucial to facilitate synergistic adsorption effect between aromatic structure and hydrophilic adsorption sites through tuning surface hydrophilicity. Herein, we reported a polymer adsorbent which was synthesized by copolymerizing divinylbenzene (DVB) and methyl acrylate (MA) with different monomer ratio, and subsequently hydrolyzing the copolymer to obtain carboxyl group on its surface. The surface hydrophilicity could be easily adjusted by changing the ratio of monomer and the optimal feeding ratio was 4:1 (VDVB:VMA) in terms of porosity (specific surface area 712.92 m2/g) and hydrophilicity regarding atrazine adsorption. The adsorption process followed the Langmuir isotherm with a maximum adsorption capacity of 75.75 mg/g. The mixed surface reaction and film diffusion model revealed that the adsorption procedure is dramatically controlled by film diffusion. Atrazine molecules diffusive and bound with porous adsorbent via strong hydrogen bonding between N (triazine and amine) and carboxyl groups introduced by copolymerization. Furthermore, high porosity caused by aromatic crosslinked network provided sufficient adsorption sites through π-stacking interaction. This work not only supplies a highly efficient adsorbent for atrazine removal but also enables a platform for preparation of polymers with tunable porosity and surface hydrophilicity.
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