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文檔簡介
1、水是生物起源必不可少的物質(zhì),更是人類得以生存的基礎(chǔ)。我國是一個(gè)比較缺水的國家,總量雖然很大,但人均卻很少,明顯低于世界平均水平,是典型的缺水型國家。與此同時(shí)正面臨著唯GDP發(fā)展方式帶來的水污染問題的持續(xù)發(fā)酵,這與改善人居環(huán)境,保證健康、安全供水的黨的宗旨形成了巨大的矛盾。現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)排放的含有重金屬離子的廢水的主要原因:一方面,其使得大量的水資源被污染,并嚴(yán)重的危害了生態(tài)系統(tǒng)并對人體的健康造成很大的威脅,另一方面,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,
2、改革進(jìn)入深水區(qū),要堅(jiān)持持續(xù)健康綠色的發(fā)展道路,堅(jiān)持資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的發(fā)展方向,解決重金屬廢水、改善水環(huán)境成為厄待解決的問題。
吸附法是處理重金屬離子污染廢水的一個(gè)重要方法,能很好的將重金屬離子進(jìn)行富集、分離、回收,而新型螯合吸附劑的設(shè)計(jì)合成、吸附體系的探索研究以及吸附動(dòng)力學(xué)性能的探索研究則是吸附法的三個(gè)重要組成部分,對其實(shí)際的應(yīng)用和推廣具有極其重大的意義。
當(dāng)今國內(nèi)外的螯合吸附劑主要分液體和固體兩大類:
3、 (1)液體的螫合吸附劑會(huì)有部分進(jìn)入水相而不易回收,在變相提升成本的同時(shí)對環(huán)境造成了一定污染;吸附后的螯合復(fù)合物又難以洗脫重金屬離子,重復(fù)利用困難,再次加劇了成本的投入,成為液體螯合吸附劑推廣的最大掣肘。
(2)固體的螯合吸附劑分為自身螯合吸附劑和復(fù)合吸附劑,自身螯合吸附劑受限于自身結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)的限制,對重金屬離子的去除效果并不理想;復(fù)合螯合吸附劑克服了液體螯合吸附劑與自身螯合吸附劑的缺點(diǎn),能更好地達(dá)到去除重金屬的目的并可以
4、在大規(guī)模工業(yè)化中推廣使用,基體、官能團(tuán)的選擇、復(fù)合連接的技術(shù)就顯得尤為重要。
本文內(nèi)容設(shè)計(jì)并制備了兩種固體復(fù)合螯合吸附材料:3-氧戊二酰胺改性聚苯胺和二氧化鈦負(fù)載型三聚氰胺甲醛樹脂,并對其對主要重金屬的吸附性能、吸附動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了詳細(xì)的研究,主要包括以下幾個(gè)方面:
1.設(shè)計(jì)并制備了改性聚苯胺-采用反相微乳液法制備了具有較強(qiáng)抗氧化性、不溶于水的新型聚苯胺基體,擁有較強(qiáng)活性的二甘酰氯,利用氨解反應(yīng),成功將3-氧戊二酰胺
5、結(jié)構(gòu)接枝到樹脂基體上,并對產(chǎn)物進(jìn)行了表征;
2.研究了改性聚苯胺對銅離子的吸附性能,詳細(xì)考察了時(shí)間、溫度、螯合吸附劑用量、吸附次數(shù)等因素對吸附率的影響,并詳細(xì)研究了其在各個(gè)過程中的吸附機(jī)理,并用螯合吸附劑吸附復(fù)合后的化合物進(jìn)行了表征,主要內(nèi)容如下:
(1)在1h內(nèi),隨著時(shí)間的延長,吸附率迅速上升;在1h后,吸附率變化相對平緩,很據(jù)效率原則,震蕩時(shí)間為1h為最佳;
(2)隨著吸附劑用量的增加,吸附率迅速上升;
6、在0.09g之后,速率變緩,所以確定最優(yōu)吸附劑用量為0.09g;
(3)隨著溫度的升高,吸附率逐漸升高;達(dá)到40℃以后,上升速率比較平緩,所以最佳溫度為40℃;
(4)隨著對改性聚苯胺的使用次數(shù)增長,吸附效率逐漸降低,在4次以后已經(jīng)降到50%以下,不太適合繼續(xù)使用;
3.設(shè)計(jì)并制備了二氧化鈦負(fù)載型三聚氰胺甲醛樹脂,在羥甲基化的大分子三聚氰胺中加入微米級的二氧化鈦進(jìn)行原位聚合,加熱固化后形成具有較大孔隙的網(wǎng)狀
7、三聚氰胺甲醛樹脂,其空腔內(nèi)表面帶有負(fù)電荷,能很迅速地和重金屬離子結(jié)合并把它牢固控制在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi),對二氧化鈦與三聚氰胺的不同配比所制備的改性樹脂也進(jìn)行了探索研究;
4.考察了二氧化鈦負(fù)載型三聚氰胺甲醛樹脂對重金屬銅、鉛的吸附性能,研究了時(shí)間、溫度、吸附劑用量、重金屬水溶液濃度等因素對吸附性能的影響以及其動(dòng)力吸附特性,主要內(nèi)容有:
(1)二氧化鈦負(fù)載型三聚氰胺甲醛樹脂遵循準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)方程,相關(guān)度可達(dá)0.9981。
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