鄰苯二酚修飾樹(shù)脂的合成及其硼吸附性能研究.pdf

1、硼是植物、動(dòng)物和人體都不可或缺的元素，但硼過(guò)量同樣會(huì)帶來(lái)很大的危害。因此，飲用水和灌溉用水中的硼含量都必須進(jìn)行嚴(yán)格控制。硼吸附樹(shù)脂是最有效的除硼方法之一。大多數(shù)的硼選擇性樹(shù)脂都是以多元醇為功能基團(tuán)。酚類中兩個(gè)羥基與苯環(huán)共平面，可與硼酸形成絡(luò)合物。由于鄰苯二酚與硼酸的反應(yīng)平衡常數(shù)比糖類與硼酸的還大，因此推測(cè)以鄰苯二酚為功能基團(tuán)的樹(shù)脂具有良好的硼選擇性吸附性能。
　　本文在聚苯乙烯樹(shù)脂上負(fù)載鄰苯二酚基團(tuán)，合成了一種新型硼選擇性吸附樹(shù)脂

2、，用于水體中低含量硼的去除。合成的樹(shù)脂用元素分析儀、傅里葉紅外光譜及掃描電鏡對(duì)負(fù)載量及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征分析，然后通過(guò)靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)研究了樹(shù)脂對(duì)硼的吸附-脫附性能。此外，本文還通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了樹(shù)脂對(duì)硼的吸附過(guò)程機(jī)理。
　　本文制備的樹(shù)脂在25℃下吸附硼酸溶液的吸附等溫線符合Langmuir等溫方程，且計(jì)算得到理論最大吸附量為4.83 mg/g。本文制備樹(shù)脂對(duì)硼的吸附受pH影響，堿性條件下的吸附量會(huì)比酸性條件下的吸附量稍大，且在pH在9附近

3、時(shí)最大。本文還測(cè)定了吸附動(dòng)力學(xué)曲線，分析表明吸附過(guò)程符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，且吸附速率受化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的控制。
　　與大多數(shù)硼吸附樹(shù)脂相比，本文制備樹(shù)脂吸附硼后洗脫條件溫和，不需使用強(qiáng)酸強(qiáng)堿。吸附后的硼酸僅需用10％的醋酸就可以洗脫，樹(shù)脂可以用飽和碳酸氫鈉溶液進(jìn)行再生，且經(jīng)過(guò)3次吸附-再生循環(huán)后吸附能力仍保持93%以上。
　　此外，本文還用11B MAS NMR方法研究了吸附過(guò)程機(jī)理。結(jié)果表明樹(shù)脂上的鄰苯二酚基團(tuán)與硼酸主要形成1