縮水甘油酯基螯合樹脂的制備及其性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)的飛速發(fā)展,冶金、電鍍、制革、采礦、染料等行業(yè)每年都需要排放大量含重金屬離子的工業(yè)廢水。由于重金屬離子可以通過(guò)土壤、水、空氣,尤其是食物鏈,進(jìn)入生物體內(nèi),對(duì)人類及其他生物的生存造成嚴(yán)重危害。所以從廢水中提取分離這些金屬離子有十分重要的意義。人們研究開發(fā)了許多具有強(qiáng)吸附能力的功能材料,其中螯合樹脂以其吸附容量大,并且在適當(dāng)條件下可以將螯合的金屬離子釋放獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于含有金屬離子廢水的凈化與處理。
　　 本文主要合

2、成了以聚丙烯酸酯為骨架的多胺型及胺基羧酸型兩種螯合樹脂,并對(duì)其吸附性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。另外,為比較兩類不同骨架樹脂的吸附性能,在同等條件下制備了以交聯(lián)聚苯乙烯為骨架的相應(yīng)的螯合樹脂。
　　 以甲基丙烯酸縮水甘油酯為聚合單體,雙甲基丙烯酸乙二醇酯為交聯(lián)劑,采用常規(guī)懸浮聚合技術(shù)合成了交聯(lián)聚丙烯酸酯樹脂載體(PGMA-co-EGDMA),經(jīng)環(huán)氧基團(tuán)與二乙烯三胺,進(jìn)行開環(huán)加成反應(yīng),首先制備了多胺型螯合樹脂,然后將胺基樹脂氯乙酸化,制得

3、胺基羧酸型螯合樹脂。采用FT-IR、SEM及元素分析等方法對(duì)所合成螯合樹脂的結(jié)構(gòu)和形態(tài)進(jìn)行了表征。
　　 本文討論了致孔劑的選擇及單體與交聯(lián)劑的配比等因素對(duì)交聯(lián)聚丙烯酸縮水甘油酯樹脂結(jié)構(gòu)性能的影響,制備了一類機(jī)械強(qiáng)度高,環(huán)氧基團(tuán)含量高的聚合物載體。分別考察了聚合物胺基功能化及羧甲基功能化的最佳實(shí)驗(yàn)條件。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試和計(jì)算,推知功能化過(guò)程中胺基及羧甲基轉(zhuǎn)化率分別為61％和90％。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5760-2000及GB/T814

4、4-1987分別測(cè)得氫氧型陰離子交換樹脂與陽(yáng)離子交換樹脂的交換量。結(jié)果顯示,多胺型螯合樹脂的交換容量為:5.80mmol.g-1,胺基羧酸型螯合樹脂的弱酸交換容量為:4.10 mmol.g-1；而以氯甲基化交聯(lián)聚苯乙烯功能化后的PSt-deta和CM-PSt-deta樹脂的交換容量?jī)H為4.80mmol.g-1和3.31 mmol.g-1。通過(guò)測(cè)定樹脂在水中的溶脹度和飽和吸水量,結(jié)果表明聚丙烯酸酯骨架的兩類樹脂都具有良好的親水性。

5、　　 通過(guò)靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn),考察了樹脂對(duì)銅離子的吸附性能及吸附時(shí)間、溶液pH值和不同濃度的一價(jià)金屬離子等因素對(duì)樹脂吸附容量的影響。結(jié)果表明,胺基羧酸型螯合樹脂吸附速率快,且耐酸堿性好,在pH值一定范圍內(nèi)均有良好的吸附性能。經(jīng)動(dòng)態(tài)吸附解吸實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)胺基羧酸螯合樹脂對(duì)Cu2+的吸附和解吸速率較快,Cu2+的脫附百分率高(可高達(dá)100％)。通過(guò)考察胺基羧酸型聚丙烯酸酯螯合樹脂對(duì)Cu2+的吸附機(jī)理研究,發(fā)現(xiàn)功能基與銅的摩爾比1.198:1,近似于