有機高分子-膨潤土復合物的制備及其在廢水處理中的應用.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,許多生產企業(yè)所排放的廢水污染問題也日益嚴重。其中,重金屬離子廢水的特點是毒效期長、持續(xù)、生物不可降解等,它可以通過食物鏈在生物體內累積而導致生物體致癌、致殘、致畸;印染廢水成份比較復雜,所含的有毒、有害物質會嚴重污染環(huán)境。因此,這些有害廢水的處理顯得十分迫切,有關廢水處理研究已經受到關注。吸附法是其中一類重要的處理方法。
　　膨潤土因具有較強的離子交換能力和大的表面積而表現(xiàn)出較強的吸附性能,因此可用于廢水處

2、理。為了大幅度提高天然膨潤土的吸附能力和拓寬應用領域,本論文采用原位聚合法制備了共聚物改性膨潤土--丙烯酸共聚物/膨潤土復合物,并研究其對不同類型廢水(即含金屬離子或含染料化合物水溶液)的吸附作用
　　首先介紹了廢水處理的方法,對膨潤土的改性及其改性產物在重金屬廢水和染料廢水處理中應用研究進展進行了綜述,同時總結了目前膨潤土、有機改性中存在的問題。
　　其次,以鈉基膨潤土(NaB)為原料,首次通過原位聚合法,將親水性單體與疏

3、水性單體在膨潤土分散液中進行共聚,制備了兩種新型雙親性丙烯酸共聚物/膨潤土復合物,即共聚物P(MAV)/NaB復合物與交聯(lián)共聚物P(MAVM)/NaB復合物。采用紅外光譜(FT-IR)、X-射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)等儀器分析方法,研究了其組成、微觀結構、形貌和表面官能團等。
　　第三,以 P(MAVM)/NaB為吸附劑,分別處理含 Pb2+、Cd2+廢水,考查了廢水 pH值、吸附劑用量、金屬離子初始濃度,以及吸附溫度

4、與吸附時間對其吸附性能的影響。發(fā)現(xiàn)吸附處理Pb2+廢水時,25°C,當pH=5,P(MAVM)/NaB=0.2 g/L,[Pb2+]=50.0mg/L時,振蕩30min條件下吸附效果最好,Pb2+去除率達94.40％;處理 Cd2+廢水時,25°C, pH=6, P(MAVM)/NaB=1.0g/L,[Cd2+]=200.0mg/L,振蕩60min條件下,去除率為89.54%。進一步對其吸附等溫模型和動力學進行了探討。發(fā)現(xiàn)吸附動力學特性

5、符合準二級動力學模型,吸附等溫模型較好地符合Freundlich等溫式。
　　第四,將P(MAV)/NaB復合物用于吸附染料化合物--亞甲基藍(MB)、品紅(BF),考查了水溶液 pH值、吸附劑用量、染料初始濃度,以及吸附溫度與吸附時間對其吸附性能的影響。發(fā)現(xiàn)吸附處理MB廢水時,25°C,pH=6-7,[MB]=20.0mg/L,[P(MAVM)/NaB]=0.1 g/L,振蕩吸附5 min條件下,MB溶液的脫色率可達為97.73

6、%。發(fā)現(xiàn)吸附處理BF廢水時,pH=6-7,25°C,[BF]=100.0 mg/L;[P(MAVM)/NaB]=1.0 g/L,振蕩5min條件下,脫色率為95.96%。進一步對其吸附等溫模型和動力學進行了探討。發(fā)現(xiàn)吸附動力學特性符合準二級動力學模型,吸附等溫模型較好地符合Freundlich等溫式。
　　總之,將制備的雙親性丙烯酸共聚物/膨潤土復合物分別用于金屬離子與染料化合物的吸附。發(fā)現(xiàn)具有較高的吸附性能,有望用于不同金屬離子