功能高分子微球合成及其處理水中Zn2+、Pb2+及Cu2+的應(yīng)用.pdf

1、多孔聚合物微球被作為一種新型的活性物載體，在醫(yī)藥、化學(xué)工業(yè)、分析化學(xué)、廢水處理等領(lǐng)域的到廣泛的應(yīng)用。特別是在廢水處理領(lǐng)域，多孔聚合物微球作為螯合劑載體，利用其多孔結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，克服了現(xiàn)有廢水處理中重金屬離子去除率低，分離難等弊端，從而達(dá)到對(duì)重金屬離子高選擇性、高吸附飽和容量，易脫除富集等目的。聚苯乙烯-二乙烯苯多孔微球以其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于酸、堿及乙醇、丙酮和烴類等有機(jī)溶劑，所具有的孔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，因而被廣泛研究并應(yīng)用于載體材

2、料。本文采用表面活性劑反膠團(tuán)法制備了大孔的單分散聚苯乙烯-二乙烯苯多孔微球，并將優(yōu)化條件下合成的多孔微球改性后應(yīng)用于溶液中重金屬離子的吸附過(guò)程，研究了其吸附與洗脫性能，發(fā)現(xiàn)了所制備的多孔聚苯乙烯-二乙烯苯具有良好的重金屬離子吸附性能。
　　聚苯乙烯-二乙烯苯多孔微球的孔結(jié)構(gòu)及粒度的均勻性是影響其應(yīng)用性能的兩個(gè)關(guān)鍵因素，傳統(tǒng)的懸浮聚合法所得的微球粒徑分布范圍廣，孔徑分布不可控，使用時(shí)必須經(jīng)過(guò)多次篩選。本文采用表面活性劑反膠團(tuán)法對(duì)其進(jìn)

3、行改進(jìn)，制備了粒徑均一、孔徑可控的大孔聚苯乙烯-二乙烯苯微球；并討論了表面活性劑 span80用量、反應(yīng)轉(zhuǎn)速、電解質(zhì)種類等對(duì)微球粒徑的影響以及表面活性劑span80用量、交聯(lián)單體濃度等對(duì)微球孔結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，微球的Tg為170℃；隨著表面活性劑span80用量的增加，聚苯乙烯-二乙烯苯微球的粒徑先減小后增大；高的攪拌轉(zhuǎn)速導(dǎo)致微球的粒徑減?。浑娊赓|(zhì)對(duì)乳液作用強(qiáng)度越大，微球粒徑則越小。隨著表面活性劑span80用量的增加，微球的孔徑增

4、大；隨著交聯(lián)單體二乙烯基苯濃度的增加，微球的比表面積增大，孔徑隨之減小。對(duì)于本實(shí)驗(yàn)條件來(lái)說(shuō)，當(dāng)表面活性劑span80用量為40％，轉(zhuǎn)速為250r/min，DVB與ST質(zhì)量比為1:3，選取 Na2SO4為電解質(zhì)時(shí)所得的微球單分散性良好（110-140μm），孔徑（97.36nm）及比表面積（272.12 m2﹒g-1）較大，體現(xiàn)較好性能。
　　以制備的聚苯乙烯二乙烯苯微球?yàn)樵蠈?duì)其進(jìn)行氯甲基化與磺化處理，表征結(jié)果顯示平均氯含量為15

5、.98%，磺化度為22.33%。以改性后的大孔苯乙烯-二乙烯苯微球?yàn)槟阁w分別合成乙二胺四乙酸樹脂和二硫代氨基甲酸樹脂，并用元素分析表征樹脂，研究了Zn2+、Pb2+、Cu2+在樹脂上的吸附行為。結(jié)果表明，樹脂吸附Zn2+的最佳pH為5.0，靜態(tài)條件下吸附的飽和容量為0.885mmol/g。采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%鹽酸溶液進(jìn)行脫附，循環(huán)使用5次后脫除率達(dá)98%。吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)顯示，25min達(dá)到吸附平衡；樹脂吸附Pb2+的最佳pH5.0，靜態(tài)條件

6、下吸附的飽和容量為1.94mmol/g。采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%鹽酸溶液進(jìn)行脫附，循環(huán)使用5次后脫除率為92%。吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)顯示，32min達(dá)到吸附平衡；樹脂吸附Cu2+的最佳pH為4.0，靜態(tài)條件下吸附的飽和容量為1.34mmol/g。采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%鹽酸溶液進(jìn)行脫附，循環(huán)使用5次后脫除率為94%。吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)顯示，15min達(dá)到吸附平衡。在三元混合重金屬溶液中，負(fù)載二硫代氨基甲酸基團(tuán)的微球?qū)χ亟饘匐x子表現(xiàn)出吸附選擇性。隨著溶液pH值的升