基于DVB骨架改性螯合樹(shù)脂的制備及其對(duì)重金屬吸附性能研究.pdf

1、目前中國(guó)在重金屬的開(kāi)采、冶煉、加工過(guò)程中，造成了不少重金屬如銅、鐵、鉛、汞、鎘等進(jìn)入大氣、水、土壤，導(dǎo)致環(huán)境污染嚴(yán)重。此外，重金屬不能被生物降解，具有生物累積性，可以直接威脅高等生物包括人類(lèi)的健康。因此，開(kāi)展重金屬污染的治理具有深遠(yuǎn)的意義。
　　依據(jù)軟硬酸堿理論及“軟親軟，硬親硬”的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，含硫螯合樹(shù)脂屬于軟堿型吸附劑，對(duì)Cu(II)、Pb(II)和Hg(II)等軟酸型重金屬離子具有較好的吸附性能。而且含硫型螯合樹(shù)脂由于其鍵合能

2、力強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用于痕量離子的富集及其分離。酰胺類(lèi)吸附劑具有較好的耐酸堿性，吸附效果較好，而且制備簡(jiǎn)單，降解產(chǎn)物無(wú)污染，受到越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注。本論文以氯甲基化的苯乙烯二乙烯苯共聚物(CMEPS)為母體，通過(guò)不同改性方法制備了二硫代羧酸修飾的新型螯合樹(shù)脂(THCMPS)和EDTA修飾的新型螯合樹(shù)脂(EDTAMPS)。通過(guò)傅里葉紅外和BET對(duì)兩種新型螯合樹(shù)脂進(jìn)行了表征，分別測(cè)試了其對(duì)不同重金屬離子的吸附特征。
　　本論文以CMEPS為

3、母體，二乙烯三胺回流反應(yīng)制備氨基樹(shù)脂(AMEPS)，并通過(guò)二硫化碳改性制備了二硫代羧酸修飾的新型螯合樹(shù)脂。結(jié)果表明：AMEPS的接枝率達(dá)67.9％，THCMPS對(duì)Cu(II)的最大吸附量為81.57 mg·g-1，最佳吸附pH范圍為4-7。該樹(shù)脂對(duì)Cu(II)的吸附過(guò)程更接近于Langmuir等溫吸附的單分子層吸附機(jī)理，吸附動(dòng)力學(xué)上擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程能更準(zhǔn)確地描述該吸附的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，并對(duì)吸附熱力學(xué)參數(shù)ΔH、ΔS、ΔG進(jìn)行了探討。該樹(shù)脂對(duì)地

4、表水中銅離子具有較好的吸附效果，經(jīng)5次重復(fù)使用后吸附率仍達(dá)87.02%。
　　本論文以CMEPS為母體，二乙烯三胺回流反應(yīng)制備AMEPS，并通過(guò)乙二胺四乙酸改性制備了乙二胺四乙酸修飾的新型螯合樹(shù)脂。結(jié)果表明：EDTAMPS對(duì)Cu(II)、Cd(II)、Ni(II)的吸附效果為：Cd(II)>Cu(II)>Ni(II)；該樹(shù)脂對(duì)Cd(II)的吸附性能隨著pH的增大而提高，pH=3時(shí)趨于平衡，pH對(duì)Cu(II)的吸附性能的影響較小，樹(shù)

5、脂對(duì)Ni(II)的吸附性能隨著pH的增大而略微有所提高；該樹(shù)脂對(duì)Cu(II)、Cd(II)、Ni(II)吸附的動(dòng)力學(xué)過(guò)程更符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，吸附過(guò)程中以化學(xué)吸附為主；熱力學(xué)參數(shù)ΔH>0、ΔS>0、ΔG<0表明該樹(shù)脂對(duì)Cu(II)、Cd(II)、Ni(II)吸附過(guò)程是自發(fā)的熵增的過(guò)程，吸附過(guò)程是吸熱的，升高溫度利于吸附的進(jìn)行；該樹(shù)脂重復(fù)使用性較好，經(jīng)3次重復(fù)使用后吸附率略微有所降低；吸附過(guò)程中主要起到絡(luò)合重金屬離子的基團(tuán)是酰胺基團(tuán)。<