多孔有機吸附劑的制備及其對重金屬離子吸附性能的研究.pdf

1、水體重金屬污染目前已成為危害最大的水污染問題之一，電鍍、造紙、采礦等行業(yè)工業(yè)污水的肆意排放，農業(yè)化肥農藥的不合理使用及生活污水是造成水體重金屬污染的主要原因。由于存在生物富集效應，重金屬離子可以通過食物鏈進入人體并富集，從而損害人體器官和組織，嚴重威脅著人們的生命健康安全。如何開發(fā)綠色，經濟，高效的方法治理水體重金屬污染是諸多研究者所關注的焦點。
　　近年來，諸如化學沉淀法、膜分離技術、離子交換法、電化學法、生物質法、絮凝法和吸附

2、法等被陸續(xù)報道并用于水體重金屬污染的治理。上述方法對重金屬離子的去除都有一定的功效，但各自也存在諸多弊端，如成本太高，容易造成二次污染，制備方法和過程比較復雜，選擇性差等。而吸附法由于材料來源廣泛，工藝簡單，去除效率高、速度快和循環(huán)使用性好等優(yōu)勢而受到廣泛關注。
　　本論文通過將工業(yè)上常用的一種均相吸附劑三聚硫氰酸三鈉鹽(TMT15)轉變?yōu)楣滔辔讲牧?，成功制備了納米多孔聚有機二硫化物PTCY和PTMT新型吸附劑。不僅保留了TMT

3、15吸附容量大、吸附效率高、速度快、對環(huán)境友好且無二次污染等優(yōu)點，還避免了TMT15作為均相吸附劑而難以重復利用的不足。
　　本文采用氮氣吸附、紅外光譜、拉曼光譜、固體核磁等表征方法，確定了兩種吸附材料的結構，證明了介孔的存在，著重考察了PTCY對Pb2+和Cd2+，PTMT對Pb2+和Hg2+的吸附性能。通過比較發(fā)現(xiàn)，引入巰基后的PTMT不僅對金屬離子的選擇性吸附性能優(yōu)異，且吸附容量也大大增加。特別是對Pb2+和Hg2+，其吸附

4、容量可達375.9和735.3 mg/g，高于許多已報道的吸附材料。動力學和吸附等溫線實驗則表明，吸附過程符合準二級動力學過程和Langmuir單層吸附模型。此外，PTMT循環(huán)四次后仍能保持很高的吸附效率。
　　上述各項結果表明通過三聚硫氰酸三鈉鹽和三聚硫氰酸單鈉鹽在水溶液中發(fā)生簡單的反應所制備的PTMT固相吸附材料對重金屬離子的吸附性能優(yōu)異，且制備過程簡單，循環(huán)性能好，在重金屬污水處理工業(yè)中有很廣闊的市場應用前景。不僅擴展了三聚