磁性聚苯乙烯基大孔樹脂的制備及對(duì)水溶液中金屬離子的吸附性能研究.pdf

1、利用磁性微/納米材料作為吸附劑去除水溶液中的有害有機(jī)物和金屬離子是近年來發(fā)展起來的一種節(jié)能、高效的水處理新技術(shù)。其中磁性螯合樹脂近年來因其具有易再生和對(duì)重金屬離子的選擇性特點(diǎn)而備受關(guān)注。
　　本論文首先以含有氨基和羥基等功能基團(tuán)的有機(jī)試劑對(duì)疏水性的氯甲基化聚苯乙烯基大孔樹脂(PS-Cl)進(jìn)行改性，制備了親水性的聚苯乙烯基大孔樹脂。然后以FeCl3·6H2O和FeSO4·7H2O為前驅(qū)體，利用共沉淀法在大孔樹脂中原位復(fù)合磁性納米Fe

2、3O4顆粒，制備了磁性大孔樹脂，通過掃描電子顯微鏡(SEM)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)和比表面積測(cè)定儀(BET)等對(duì)樣品的表面微觀形貌、結(jié)構(gòu)和性能等進(jìn)行了表征。最后利用批次實(shí)驗(yàn)法研究了磁性樹脂對(duì)水溶液中汞離子的吸附性能，考察了pH值、初始濃度、吸附時(shí)間、樹脂投加量和溫度對(duì)吸附性能的影響，利用準(zhǔn)一級(jí)、準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型對(duì)吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合，利

3、用Langmuir和Freundlich等溫吸附模型對(duì)等溫吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合，通過計(jì)算吸附過程中△G°、△H°和△S°值，研究了吸附熱力學(xué)。
　　研究結(jié)果表明:成功地制備了負(fù)載有磁性納米Fe3O4的磁性樹脂，磁性改性后沒有破壞大孔樹脂原來的孔洞結(jié)構(gòu)。磁性樹脂的比飽和磁化強(qiáng)度能夠滿足吸附后的固液相分離。磁性大孔樹脂能成功地吸附水溶液中的Hg2+，吸附在720 min后趨于吸附平衡，對(duì)汞離子的去除率達(dá)90％以上，吸附更適合在酸性環(huán)境中