亞胺二乙酸纖維對Ni2+的選擇性吸附及其脫硫性能研究.pdf

1、鎳由于具有良好的物理與化學(xué)性能而在化工、電鍍及電子信息等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，但由此產(chǎn)生的大量含鎳廢水，如不加處理，則不僅會造成資源浪費，還會嚴重影響我們的生態(tài)環(huán)境。目前處理含鎳廢水的方法主要有：物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物法等。其中，物理化學(xué)法中的離子交換技術(shù)處理含鎳廢水，具有無毒無污染且能實現(xiàn)鎳資源和廢水回用等優(yōu)點，具有良好的應(yīng)用前景。
　　離子交換纖維（IEF）是一種新型的纖維狀吸附分離材料，其包括酸性、堿性及螯合等活性位點

2、。其中，螯合纖維是利用含孤對電子的原子如，N、O、S、P與金屬離子或金屬化合物配位形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)達到處理廢水的目的，具有較高的吸附選擇性。近年來，螯合纖維以其獨特的優(yōu)勢在金屬廢水凈化等方面得到了廣泛應(yīng)用。
　　本文以實驗室自制的PP-St-DVB（聚丙烯接枝苯乙烯二乙烯基苯）基亞胺二乙酸纖維為吸附材料來處理鎳、鈣、鎂多離子共存模擬廢水，系統(tǒng)地研究了其吸附性能并初步研究了其吸附后再利用脫硫性能，具體開展了以下工作：
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3、以實驗室自制的PP-St-DVB基亞胺二乙酸纖維為吸附材料，實驗室配制的模擬廢水為處理對象，系統(tǒng)研究了纖維型式、溶液 pH值、溶液初始濃度、溫度等因素對吸附效果的影響，并模擬實際廢水處理工藝考察了纖維在過柱條件下對含鎳模擬廢水的吸附效果。結(jié)果表明：鈉型亞胺二乙酸纖維比氫型亞胺二乙酸纖維對Ni2+有更好的吸附效果；Ni2+溶液的pH在5左右時，平衡吸附容量最大，最大平衡吸附容量可達97.45 mg/g；初始濃度越大越有利于吸附，吸附過程符

4、合準二級動力學(xué)模型；溫度越高，吸附效果越好，Langmuir吸附模型能較好地描述亞胺二乙酸纖維吸附Ni2+的過程，表明該吸附過程屬于吸熱的單分子層化學(xué)吸附；在過柱條件下，亞胺二乙酸纖維對Ni2+有良好的吸附性能，在實驗條件下的工作吸附容量為92.14 mg/g，與理論吸附容量(102.7～132.1 mg/g)相差不大。
　?。?）著重研究了亞胺二乙酸纖維對Ni2+、Ca2+、Mg2+共存模擬廢水中Ni2+的吸附選擇性能。結(jié)果表明

5、：亞胺二乙酸纖維對Ni2+、Ca2+、Mg2+的吸附選擇性順序為Ni2+> Ca2+> Mg2+，且選擇性系數(shù)隨吸附時間的延長而增加；過柱條件下，纖維的選擇性系數(shù)kCNai、kMNig可達5.26和136.2，明顯高于靜態(tài)吸附條件下的選擇性系數(shù)；亞胺二乙酸纖維對Ni2+的高吸附選擇性對鎳資源的富集、提純有很重要的意義。
　　(3)分別用鹽酸、硫酸作洗脫劑來考察亞胺二乙酸纖維吸附 Ni2+的洗脫再生性能。結(jié)果表明：2.5 mol/L

6、硫酸作洗脫劑時，亞胺二乙酸纖維的5次吸附、洗脫再生循環(huán)過程中，Ni2+洗脫率均在94％以上，對Ni2+的吸附容量基本不變，有望應(yīng)用于實際含鎳廢水的處理。
　?。?）考察了飽和吸附 Ni2+的亞胺二乙酸纖維對模擬汽油的脫硫效果，并開發(fā)了幾種其它含過渡金屬的纖維用于模擬汽油脫硫，并與之對比。結(jié)果表明：結(jié)果表明：在低硫含量（200 mg/L）、低劑油比脫硫條件下，飽和吸附Ni2+的亞胺二乙酸纖維與配位絡(luò)合 CuCl、FeCl3、ZnCl