新型聚胺硅膠吸附材料的制備及性能研究.pdf

1、聚胺硅膠吸附材料由于具有較強(qiáng)的機(jī)械穩(wěn)定性、耐酸堿性及對(duì)重金屬離子較高的螯合吸附能力，在廢水處理領(lǐng)域應(yīng)用前景非常廣闊。本文在實(shí)驗(yàn)室前期工作的基礎(chǔ)之上，以聚胺硅膠材料(PAA/SiO2)為基礎(chǔ)，開展了提高材料表面胺基含量和吸附選擇性兩方面的工作:
　　 一方面，在提高聚胺硅膠材料的表面胺基含量及對(duì)Cu2+吸附容量方面進(jìn)行了初步的探索。通過(guò)控制反應(yīng)過(guò)程，利用PAA/SiO2材料表面未發(fā)生取代反應(yīng)的氯丙基官能團(tuán)，繼續(xù)引入小分子乙二胺(E

2、DA)，合成出了新型聚胺硅膠吸附材料PAA-EDA/SiO2。研究了加入PAA與EDA反應(yīng)的先后順序?qū)ζ湮叫阅艿挠绊?，發(fā)現(xiàn)先加入PAA后加入EDA進(jìn)行反應(yīng)有助于提高材料的吸附性能。其他條件相同，通過(guò)改變PAA與EDA兩種功能單體的加入時(shí)間，且控制其總反應(yīng)時(shí)間為24h條件下，合成出新型PAA-EDA/SiO2材料，結(jié)果表明:其胺基含量及對(duì)Cu2+吸附容量均得到了顯著的提高，且均在同一反應(yīng)時(shí)間里出現(xiàn)了峰值，分別為2.170mmol·g-1

3、，0.724mmol·g-1。從而確定出了PAA-EDA/SiO2材料合成的最佳反應(yīng)時(shí)間為:先加入PAA反應(yīng)10h后，再加入EDA反應(yīng)14h。
　　 另一方面，為提高PAA/SiO2材料對(duì)銅離子的選擇性，在其基礎(chǔ)上制備了銅離子印跡聚胺硅膠材料（ⅡP-PAA/SiO2），并通過(guò)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)和動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)考察了兩種材料的吸附性能。結(jié)果表明:在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下，ⅡP-PAA/SiO2材料對(duì)Cu2+具有較高吸附容量，并且在Cu2+/Zn2+混合

4、離子溶液中，其對(duì)銅離子的選擇吸附性能明顯提高。通過(guò)動(dòng)態(tài)吸附條件實(shí)驗(yàn)，研究了不同的進(jìn)液流速、銅溶液濃度及吸附劑裝填量等因素下ⅡP-PAA/SiO2材料的動(dòng)態(tài)吸附性能，結(jié)果表明:較低的流速、較小初始濃度以及較大的吸附劑裝填量能夠提高材料對(duì)Cu2+的吸附能力?？疾炝讼疵撊芤旱牧魉偌皾舛葘?duì)材料洗脫效果的影響，發(fā)現(xiàn)較高的洗脫溶液濃度及較大的流速可提高洗脫效果。對(duì)ⅡP-PAA/SiO2材料進(jìn)行了6次吸附、洗脫、再生等循環(huán)操作，其吸附性能未發(fā)生明顯改