论文部分内容阅读
随着近年来重金属水污染问题的日益严峻,重金属的处理受到越来越广泛的关注。在众多处理方法中,吸附法因其处理效率高,简便经济、吸附剂选择性多等特点成为近些年来的研究热点。传统的吸附剂通常以石油产品为原料,这类吸附剂虽然具备优异的吸附性能,但在自然环境中难以完全降解;并且其原材料属于消耗性资源,难以再生,不符合当前“绿色化学”的趋势。本文在以往研究的基础上,以价廉易得,绿色环保且易于改性的天然物质淀粉、凹土为原料,分别与丙烯酸、聚乙烯醇复合,制备出两种同时具有大量功能基团和特殊结构的无机/有机复合吸附剂(AAP、PAA),并对它们的结构,吸附和解吸性能进行了研究分析,主要内容包括:1、通过反相悬浮聚合法制备了氨基淀粉接枝凹土/丙烯酸树脂(AAP),分析了合成条件对其吸附性能的影响,结果表明,当以60%中和度的AA为原料,ASt/AA=1:4、792-ATP/AA=1:8、Span80量为3%、MBA量为2%、APS量为1.5%、O/W=3:1时,制得的AAP对铜离子的吸附性能最佳;AAP热稳定性良好,具有一层粗糙多裂口的无机/有机交联的表面结构。2、AAP吸附速率较快,吸附平衡时间仅需45min;其最佳吸附溶液环境为pH=4。0.1mol/L的稀HNO3对AAP解吸40min时,解吸率最大。AAP的等温吸附过程更符合Langmuir方程,吸附过程是自发不可逆的吸热过程;动力学符合准二级动力学方程,化学吸附对吸附量的贡献最大。3、采用“聚乙烯醇—硼酸固定法”,以CaCO3作致孔剂,制备了具有多孔结构且热稳定性、耐酸碱性良好的PAA小球;采用三乙烯四胺改性制得的ASt投加量为4%,792-ATP含量4%,CaCO3含量10%,SA含量2%时获得的PAA对铜、铅离子吸附性能最佳。4、PAA对Cu2+、Pb2+的吸附平衡时间分别为240min、360min,最佳吸附溶液环境为pH=5。PAA的等温吸附过程更符合Langmuir方程,吸附过程是自发不可逆的吸热过程;吸附动力学符合准二级动力学方程,化学吸附对吸附量的贡献最大。0.05mol/L稀硝酸对PAA解吸90min可达到最大解吸率;5次吸附-解吸试验后,Cu2+、Pb2+的吸附量可达初次吸附时的85.1%、84.7%,重复使用性能较好。