新型分子識別材料選擇性分離水楊酸廢水中污染物的研究.pdf

1、水楊酸(salicylicacid，SA)作為重要的化工生產(chǎn)原料被廣泛應(yīng)用，擁有巨大的市場需求，在人類生產(chǎn)及生活過程中產(chǎn)生大量的SA廢水，傳統(tǒng)處理方法面臨著成本高、效率低、選擇性低等問題和缺點。分子印跡技術(shù)(MolecularImprintingTechnology,MIT)作為一種具有高選擇性、高性能的新興技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于分離萃取、模擬催化等領(lǐng)域。研究制備選擇性分離水楊酸廢水中對羥基苯甲酸甲酯(methylparaben，MP)、S

2、A的新型材料，最終為處理水楊酸廢水中污染物方面的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　 利用溶膠-凝膠法及表面印跡法，分別在二氧化硅、硅灰石基質(zhì)材料表面制備對羥基苯甲酸甲酯印跡聚合物(MIPMp)、水楊酸分子印跡聚合物（WMIP），研究印跡材料對水楊酸廢水中MP、SA的吸附選擇性。分析制備材料的結(jié)構(gòu)特征，通過吸附動力學(xué)、吸附等溫線、選擇性吸附等試驗研究材料的吸附特性，利用固定床填充柱研究材料對SA的動態(tài)吸附性能。

3、
　　 (1)MP在不同濃度3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)的甲醇相互作用下的紫外吸收光譜圖，確定MP與APTES最佳配比為1:4，借助紅外光譜(FT-IR)，掃描電鏡(SEM)，粒度尺寸，比表面積，熱重分析(TG)等手段表征，得知APTES已經(jīng)成功嫁接到材料表面，制得的MIPMp具有較好的熱穩(wěn)定性。準(zhǔn)二級吸附動力學(xué)模型能準(zhǔn)確的描述MIPMp吸附過程。吸附等溫線更符合Langmuir。MIPMp和NIP相比，具有良好的分子識

4、別性能。
　　 (2)因素實驗證明被有效吸附的水楊酸是分子形式，分子間是氫鍵結(jié)合。隨著鹽濃度的增加，吸附能力明顯下降，間接說明吸附劑與水楊酸分子間最主要是氫鍵作用。準(zhǔn)二級吸附動力學(xué)方程準(zhǔn)確地描述SA的吸附過程。WMIP和WNIP相比，具有較高的異質(zhì)性度，WMIP對SA是優(yōu)惠吸附，WMIP具有較好的分子識別能力。再生性試驗5次循環(huán)后達(dá)到初始吸附量的95.25％，WMIP表現(xiàn)出較好的再生能力。
　　 (3)WMIP固定床在不

5、同因素下吸附實驗結(jié)果表明，隨著床層高度的增加，吸附容量增加;初始SA濃度的升高，達(dá)到吸附飽和的速度變快，穿透時間縮短，吸附容量增加;流速的增大，吸附容量降低;運(yùn)行溫度的升高，吸附容量降低。實驗結(jié)果與Thomas模型預(yù)測的穿透曲線相一致。動態(tài)脫附研究表明，洗脫體積的增加，SA濃度增大，達(dá)到最大值后下降，脫附率達(dá)到93.22％以上，WMIP具有較好的洗脫能力。競爭動態(tài)吸附試驗結(jié)果顯示，SA的飽和吸附量為4.527mg·g-1，p-HB的飽和