PP-St-DVB基強(qiáng)酸離子交換纖維制備工藝優(yōu)化及其應(yīng)用研究.pdf

1、離子交換纖維是一種新型功能高分子材料。與傳統(tǒng)顆粒狀離子交換材料相比，它具有傳質(zhì)距離短，外比表面積大，吸附解脫速率快等優(yōu)勢(shì)。其中強(qiáng)酸離子交換纖維具有廣泛的適用性和優(yōu)異吸附性能，已被廣泛應(yīng)用到水軟化、環(huán)境保護(hù)、資源的回收和利用等方面。但是，由于工業(yè)化生產(chǎn)成本太高，這嚴(yán)重制約著強(qiáng)酸離子交換纖維的推廣。
　　本文在原有制備工藝基礎(chǔ)上提出了對(duì)強(qiáng)酸離子交換纖維制備工藝的優(yōu)化改進(jìn)。第一步，60Co-γ射線預(yù)輻射PP纖維引發(fā)共聚反應(yīng)接枝苯乙烯和二

2、乙烯基苯制備PP-St-DVB纖維;第二步，用氯磺酸磺化PP-St-DVB纖維制備PP-St-DVB基強(qiáng)酸離子交換纖維。預(yù)輻射接枝制備PP-St-DVB纖維均聚物含量低，工藝可控性強(qiáng);氯磺酸磺化接枝纖維效率高，幾乎可以與接枝物中苯環(huán)等摩爾量反應(yīng)，廢酸量少。制備出的PP-St-DVB基強(qiáng)酸離子交換纖維交換容量高、機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好，生產(chǎn)成本低。用FTIR、SEM、TG-DTG、元素分析和化學(xué)滴定法對(duì)所制備強(qiáng)酸離子交換纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)、

3、熱穩(wěn)定性、元素含量、交換容量進(jìn)行表征。結(jié)果表明，在270℃下磺酸基團(tuán)不會(huì)脫落，熱穩(wěn)定性良好，最高交換容量達(dá)到3.50mmol/g.
　　本纖維對(duì)廢水中氨氮表現(xiàn)出優(yōu)良的吸附性能，最大靜態(tài)吸附量達(dá)到36.6mg/g，其對(duì)廢水中氨氮的吸附機(jī)理更符合Freundlich等溫吸附模型。本纖維對(duì)氨氮吸附速率非常快，20分鐘能夠達(dá)到吸附平衡。其動(dòng)力學(xué)吸附模型能夠良好吻合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。經(jīng)過(guò)6次吸附和洗脫實(shí)驗(yàn)循環(huán)，15min內(nèi)再生率達(dá)到80％以