氫氧化鋯-聚砜復(fù)合材料制備及對(duì)鹵水中SO42-吸附性能研究.pdf

1、SO42-是鹵水和原鹽中常見(jiàn)的雜質(zhì)之一，它的存在給制鹽和鹽化工業(yè)帶來(lái)諸多危害。在諸多SO42-脫除方法中，氫氧化鋯吸附法具有一定優(yōu)勢(shì)，所用吸附劑無(wú)毒、無(wú)害，且吸附、再生效果良好。但目前使用的氫氧化鋯吸附劑為超細(xì)或納米粉末，采用泥漿床進(jìn)行吸附和再生，在吸附和再生循環(huán)過(guò)程中，需要反復(fù)進(jìn)行液固分離和分散，操作困難。因此，易于實(shí)現(xiàn)液固分離和分散的顆粒狀鋯系吸附劑的開(kāi)發(fā)勢(shì)在必行。
　　本文首先利用相轉(zhuǎn)變法制備聚砜微球，然后用反滴定沉淀法將氫

2、氧化鋯沉淀于微球中，從而制備出氫氧化鋯-聚砜復(fù)合材料。采用SEM、HRTEM、IR和XRD等技術(shù)手段對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行表征，并考察聚砜質(zhì)量分?jǐn)?shù)和沉淀pH對(duì)材料吸附性能的影響，得出復(fù)合材料的最佳制備條件為：聚砜溶液中聚砜質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.0％，沉淀pH為11.0。
　　對(duì)氫氧化鋯-聚砜復(fù)合材料吸附鹵水中SO42-離子進(jìn)行靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，考察外部因素對(duì)飽和吸附量的影響，并對(duì)吸附動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究。結(jié)果表明：材料的飽和吸附量受溶液pH值影響較大，飽和吸

3、附量隨溶液pH值降低而增大；隨鹵水中SO42-濃度的增加，飽和吸附量增大，并趨于一個(gè)定值；溶液中Cl-的存在會(huì)使飽和吸附量有所下降，但下降幅度不大；隨著溫度的升高，飽和吸附量增大，但增幅有限；等溫吸附過(guò)程滿足langmuir方程，吸附為單層吸附；偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程能很好地描述該靜態(tài)吸附過(guò)程，吸附過(guò)程的速率控制步驟為擴(kuò)散過(guò)程。
　　采用固定床操作，研究氫氧化鋯-聚砜復(fù)合材料對(duì)SO42-的動(dòng)態(tài)吸附過(guò)程，并用三種動(dòng)態(tài)吸附模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行

4、擬合，結(jié)果表明：吸附劑中聚砜質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶液pH值、初始SO42-濃度、操作流速和吸附劑裝填高度等對(duì)穿透曲線具有影響，當(dāng)上述參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，穿透曲線發(fā)生不同程度的偏移；Bohart-Adams模型可對(duì)此動(dòng)態(tài)吸附過(guò)程進(jìn)行描述，并且當(dāng)入水濃度或流速發(fā)生變化時(shí)，可用此模型對(duì)穿透曲線進(jìn)行預(yù)測(cè)。
　　用NaOH溶液進(jìn)行脫附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，NaOH濃度對(duì)脫附速度影響較小，但NaOH濃度較高時(shí)脫附較為完全；隨吸脫附次數(shù)的增加，材料的