離子液體負(fù)載型吸附材料制備及除砷研究.pdf

1、砷化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛應(yīng)用,由此帶來(lái)了含砷廢水的大量排放,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,引起全世界環(huán)境科學(xué)工作者的普遍關(guān)注。因此,開(kāi)發(fā)研究一種除砷徹底,操作簡(jiǎn)單,成本低廉的除砷方法,對(duì)含砷廢水的治理和飲用水凈化具有重要的意義。本課題結(jié)合冠醚的絡(luò)合萃取特性合成一類對(duì)砷具有選擇性配合能力的離子液體,以期實(shí)現(xiàn)對(duì)含砷廢水的有效地治理。
　　 本論文主要包括以下三個(gè)部分的研究工作:
　　 冠醚型離子液體的合成。采用復(fù)分解法合成了兩種

2、疏水性離子液體:N-甲基,乙基單氮雜15-冠-5六氟磷酸鹽和N-甲基,丁基單氮雜15-冠-5六氟磷酸鹽。FT-IR紅外分析結(jié)果顯示合成出的離子液體含有冠醚的大環(huán)結(jié)構(gòu),熱重分析結(jié)果表明兩種離子液體熱穩(wěn)定性好,起始分解溫度都在200℃以上。
　　 離子液體負(fù)載型吸附材料的制各。采用物理浸漬法將離子液體負(fù)載到無(wú)機(jī)多孔材料沸石上,研究了分散溶劑種類、離子液體劑量、反應(yīng)時(shí)間、振蕩強(qiáng)度等條件對(duì)離子液體負(fù)載率的影響。結(jié)果表明,以二氯甲烷為分散

3、溶劑、離子液體與沸石質(zhì)量比為1.0∶3.0、反應(yīng)12 h時(shí)離子液體在沸石上的負(fù)載率達(dá)到80％以上。
　　 負(fù)載型吸附材料對(duì)砷的吸附性能研究。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)研究了離子液體負(fù)載量、砷溶液初始濃度、溶液pH值、反應(yīng)時(shí)間對(duì)溶液中砷去除率的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),溶液pH為2～3時(shí),負(fù)載冠醚型離子液體的沸石吸附材料對(duì)As(Ⅴ)的去除率可達(dá)到95％左右,溶液pH為6～7時(shí),負(fù)載冠醚型離子液體的沸石吸附材料對(duì)As(Ⅲ)的去除率可達(dá)到60％左右。通過(guò)L

4、angmiur對(duì)等溫吸附數(shù)據(jù)的擬合,得到各吸附材料對(duì)砷離子的飽和吸附容量:未進(jìn)行改性的沸石對(duì)As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的飽和吸附容量為19.26 mg·g-1和7.508 mg·g-1,負(fù)載咪唑型離子液體的沸石對(duì)As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的飽和吸附容量為27.39 mg·g-1和11.04 mg·g-1,對(duì)As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的飽和吸附容量為28.16 mg·g-1和13.28 mg·g-1。經(jīng)過(guò)上述研究表明,負(fù)載離子液體后的沸石材料對(duì)As(