新型復(fù)合氧化體系合成聚間苯二胺及其SO42-吸附性能.pdf

1、冶煉、化工等工業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的硫酸根廢水，且硫酸根濃度高，如不經(jīng)處理排放，會對生態(tài)環(huán)境和人體產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。本文以間苯二胺為單體，過硫酸銨-雙氧水為復(fù)合氧化劑，通過化學(xué)氧化聚合，得到具有不同氧化程度的聚間苯二胺高分子吸附材料，系統(tǒng)考察了不同因素對合成反應(yīng)的影響;研究了聚合產(chǎn)物對水體中硫酸根離子的吸附性能，并結(jié)合傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、X衍射光電子能譜(XPS)等表征手段對吸附機(jī)理進(jìn)行了探討。研究成果有:
　　 (

2、1)利用環(huán)氧氯丙烷及多胺對聚間苯二胺改性，在一定程度上降低了胺化聚間苯二胺產(chǎn)物在酸性水溶液和乙醇等五種有機(jī)溶劑中的溶解性并提高了其在40～250℃范圍內(nèi)的熱穩(wěn)定性。相比原聚間苯二胺，胺化改性后的聚間苯二胺脫除硫酸根離子的性能在相同吸附條件下提高了17％以上;吸附量增加了50mg/g，達(dá)到187.5 mg/g。
　　 (2)以過硫酸銨-雙氧水復(fù)合氧化劑制備聚間苯二胺是通過加入過硫酸銨對間苯二胺單體溶液進(jìn)行預(yù)氧化，再加入Fe2+及雙

3、氧水溶液，以實現(xiàn)聚間苯二胺的氧化合成。復(fù)合氧化合成產(chǎn)率最高達(dá)到86.3％，高于已有的化學(xué)氧化合成的產(chǎn)率;且復(fù)合氧化法使用雙氧水代替過硫酸銨，大幅減少了過硫酸銨的使用量，降低了聚間苯二胺的合成成本，減少二次污染。
　　 (3)紅外、XPS等分析表明，通過改變兩種氧化劑的用量，可在較大范圍內(nèi)調(diào)控合成的聚間苯二胺的氧化程度，有利于聚間苯二胺在不同領(lǐng)域中應(yīng)用。
　　 (4)復(fù)合法合成的聚間苯二胺在脫除硫酸根離子時，溶液初始pH越

4、低，越有利于硫酸根離子的脫除，對于低濃度的硫酸根離子廢水(＜500mg/L)，脫除率在95％以上，根據(jù)Langmuir等溫線擬合計算可知，復(fù)合法制備的聚間苯二胺對硫酸根離子的吸附容量可達(dá)到257.5 mg/g，遠(yuǎn)優(yōu)于目前已報道的硫酸根吸附劑。氨水可有效的將吸附在聚間苯二胺上的硫酸根離子解吸，十次循環(huán)利用中解吸率均達(dá)到93％以上，十次累積吸附量達(dá)到1398 mg/g。
　　 (5)硫酸根吸附機(jī)理研究表明，在酸性條件下，聚間苯二胺主