木質(zhì)素磺酸鹽聚合物的合成及其對(duì)水溶液中孔雀石綠的吸附研究.pdf

1、染料被使用在不同的工業(yè)領(lǐng)域，如皮革行業(yè)，醫(yī)藥行業(yè)，造紙廠，印刷廠，紡織印染廠，由于其性能良好且易于獲得，因而產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)。這些行業(yè)所排放的廢水含有大量的染料。由于其具有高毒性，高殘留，降解性差，在水中的溶解度高，致癌性以及致畸性的特點(diǎn)，未經(jīng)處理而排放的這些污染物在不同水體中對(duì)水生生物是極具危險(xiǎn)性的。木質(zhì)素磺酸鹽，它源于天然植物，是制漿過程的副產(chǎn)品。造紙廢液中的木質(zhì)素磺酸鹽，具有相對(duì)復(fù)雜的成分和較寬范圍的分子量。由于3-甲氧基和4-羥基的

2、存在，木質(zhì)素磺酸鈉易溶于水,不適合用作吸附材料。然而，木質(zhì)素磺酸鈉由于其活性基團(tuán)而易于發(fā)生縮合反應(yīng),其固化的縮合產(chǎn)物對(duì)于水溶液中的孔雀石綠具有很好的吸附效果。由于木質(zhì)素磺酸鈉具有以上特性，本論文在此基礎(chǔ)上對(duì)木質(zhì)素磺酸鈉改性材料的合成及其對(duì)水溶液中孔雀石綠的吸附過程進(jìn)行了研究。
　　本論文第一項(xiàng)研究描述了基于簡(jiǎn)單的乳液聚合的木質(zhì)素磺酸鹽乳液聚合物的合成及其對(duì)染料的吸附性能的實(shí)驗(yàn)。由傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）表征結(jié)果顯示出木質(zhì)素

3、磺酸鹽乳液聚合物合成成功。木質(zhì)素磺酸鹽乳液聚合物在pH=7.0的水溶液中選擇性吸附陽離子染料，其吸附率（孔雀石綠計(jì)）超過95％。本研究同時(shí)考查了pH、吸附劑用量、初始的孔雀石綠濃度和溫度對(duì)吸附的影響。同時(shí)以4種動(dòng)力學(xué)模型和3種吸附等溫線模型來評(píng)估實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，孔雀石綠吸附到木質(zhì)素磺酸鹽乳液聚合物上的吸附過程符合偽二階動(dòng)力學(xué)模型和朗格繆爾吸附等溫模型。此外，熱力學(xué)分析（?G0在-20 kJ mol-1和0 kJ mol-1之間，?H

4、0和?S0的值為正）結(jié)果表明，孔雀石綠吸附到木質(zhì)素磺酸鹽乳液聚合物上的過程是吸熱的，自發(fā)的和隨機(jī)的過程。該木質(zhì)素磺酸鹽乳液聚合物是一種低成本的替代吸附劑，具有吸附廢水中化學(xué)需氧物（COD）的潛力。
　　本論文第二項(xiàng)研究表明，丙烯酸和丙烯酰胺共聚物經(jīng)自由基反應(yīng)接枝到木質(zhì)素磺酸鹽的分子鏈上，成功制備了木質(zhì)素磺酸鹽接枝共聚物。本研究考查了木質(zhì)素磺酸鹽接枝共聚物對(duì)孔雀石綠吸附過程受pH值，吸附劑用量，染料初始濃度和溫度的影響的情況。結(jié)果表

5、明，在pH=6.0-7.0條件下，吸附平衡時(shí)的吸附率可超過96％，吸附容量為96 mg g-1。在染料初始濃度為20 mg L-1，吸附劑用量1g L-1的條件下，考查300 min內(nèi)的吸附過程，吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合偽二階動(dòng)力學(xué)模型、韋伯-莫里斯模型和朗格繆爾方程。熱力學(xué)分析表明，木質(zhì)素磺酸鹽接枝共聚物吸附孔雀石綠的過程是吸熱、自發(fā)、隨機(jī)的過程，且以物理吸附為主。結(jié)果表明，木質(zhì)素磺酸鹽是一種由紙漿生產(chǎn)，可以回收的資源，因而，木質(zhì)素磺酸鹽接枝