新型季銨類吸附劑的制備及其性能研究.pdf

1、隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境污染已逐漸成為大家所關(guān)注的重要問(wèn)題，其中水體污染是環(huán)境污染的一種主要形式。通常，水體污染物根據(jù)其在水體中是否電離可分為離子型污染物和非離子型污染物，離子型污染物又可分為陰離子污染物和陽(yáng)離子污染物。與陽(yáng)離子污染物相比，陰離子污染物相對(duì)更難以去除。吸附方法是去除污染物的一種常見(jiàn)方法，具有低成本、可回收等優(yōu)點(diǎn)。合成具有良好吸附效能的吸附劑是關(guān)鍵。本論文設(shè)計(jì)并合成了四種季銨類吸附劑并應(yīng)用于水體中陰離子污染物的去除，取

2、得了良好效果。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　（1）以磁性多孔硅為載體，分步接枝3-氨丙基三乙氧基硅烷和三聚氯氰，并用三乙胺原位季銨化接枝材料，制備出帶有穩(wěn)定正電荷的磁性季銨類氧化硅吸附劑：以磁性殼聚糖為載體，接枝三聚氯氰，并用三乙胺原位季銨化接枝材料，制備出帶有穩(wěn)定正電荷的磁性季銨類殼聚糖吸附劑；以(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化銨和N-異丙基丙烯酰胺為單體，N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，制備出帶有穩(wěn)定正電荷的磁性季銨類溫敏水凝膠；

3、以聯(lián)吡啶、二溴乙烷、硫酸銅為單體，制備出帶有穩(wěn)定正電荷的季銨化有機(jī)金屬吸附劑。
　?。?）采用不同的表征手段包括傅里葉紅外光譜（FTIR）、帶有能譜的掃描電子顯微鏡(SEM-EDX)、Zeta電位分析、熱失重分析(TGA)，X射線粉末衍射儀（XRD）等來(lái)表征以上吸附劑表面所帶官能團(tuán)、表面形貌、元素組成、表面電荷、有機(jī)物含量以及晶型結(jié)構(gòu)等。
　?。?）將所制備的季銨類吸附劑用于對(duì)水體中陰離子污染物的去除，獲得了良好的效果。結(jié)果

4、如下：用季銨化磁性硅吸附水體中Cr（VI），其吸附量可達(dá)到26.81mg/g；用季銨化磁性殼聚糖吸附水體中Cr（VI）和P（V），其飽和吸附量分別達(dá)到86.27mg/g和120.77mg/g；將磁性溫敏陽(yáng)離子水凝膠應(yīng)用于對(duì)水體中Cr（VI）和陰離子染料(活性艷紅染料)進(jìn)行吸附，其飽和吸附量分別是200mg/g和1428.57mg/g；用季銨化銅基有機(jī)金屬材料吸附水體中的Cr（VI）、P（V）和腐殖酸，其飽和吸附量分別達(dá)到42.98mg/

5、g、76mg/g、15.23mg/g。此外，我們還詳細(xì)評(píng)價(jià)了所制備的季銨類吸附劑材料的吸附性能，包括吸附動(dòng)力學(xué)、吸附熱力學(xué)、環(huán)境條件的影響（如pH、電解質(zhì)、離子強(qiáng)度）以及解吸效果等，結(jié)果表明：季銨類吸附劑對(duì)以上污染物的的吸附機(jī)理為靜電相互作用，陰離子污染物在季銨類吸附劑上的吸附動(dòng)力學(xué)均可在3個(gè)小時(shí)內(nèi)達(dá)到平衡，并符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；吸附等溫線符合Langmuir模型，說(shuō)明是單分子層吸附；pH對(duì)吸附的影響較小。吸附解吸實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：以上吸