有機(jī)高分子-膨潤(rùn)土復(fù)合物的制備及其在廢水處理中的應(yīng)用.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,許多生產(chǎn)企業(yè)所排放的廢水污染問題也日益嚴(yán)重。其中,重金屬離子廢水的特點(diǎn)是毒效期長(zhǎng)、持續(xù)、生物不可降解等,它可以通過食物鏈在生物體內(nèi)累積而導(dǎo)致生物體致癌、致殘、致畸;印染廢水成份比較復(fù)雜,所含的有毒、有害物質(zhì)會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。因此,這些有害廢水的處理顯得十分迫切,有關(guān)廢水處理研究已經(jīng)受到關(guān)注。吸附法是其中一類重要的處理方法。
　　膨潤(rùn)土因具有較強(qiáng)的離子交換能力和大的表面積而表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸附性能,因此可用于廢水處

2、理。為了大幅度提高天然膨潤(rùn)土的吸附能力和拓寬應(yīng)用領(lǐng)域,本論文采用原位聚合法制備了共聚物改性膨潤(rùn)土--丙烯酸共聚物/膨潤(rùn)土復(fù)合物,并研究其對(duì)不同類型廢水(即含金屬離子或含染料化合物水溶液)的吸附作用
　　首先介紹了廢水處理的方法,對(duì)膨潤(rùn)土的改性及其改性產(chǎn)物在重金屬廢水和染料廢水處理中應(yīng)用研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述,同時(shí)總結(jié)了目前膨潤(rùn)土、有機(jī)改性中存在的問題。
　　其次,以鈉基膨潤(rùn)土(NaB)為原料,首次通過原位聚合法,將親水性單體與疏

3、水性單體在膨潤(rùn)土分散液中進(jìn)行共聚,制備了兩種新型雙親性丙烯酸共聚物/膨潤(rùn)土復(fù)合物,即共聚物P(MAV)/NaB復(fù)合物與交聯(lián)共聚物P(MAVM)/NaB復(fù)合物。采用紅外光譜(FT-IR)、X-射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)等儀器分析方法,研究了其組成、微觀結(jié)構(gòu)、形貌和表面官能團(tuán)等。
　　第三,以 P(MAVM)/NaB為吸附劑,分別處理含 Pb2+、Cd2+廢水,考查了廢水 pH值、吸附劑用量、金屬離子初始濃度,以及吸附溫度

4、與吸附時(shí)間對(duì)其吸附性能的影響。發(fā)現(xiàn)吸附處理Pb2+廢水時(shí),25°C,當(dāng)pH=5,P(MAVM)/NaB=0.2 g/L,[Pb2+]=50.0mg/L時(shí),振蕩30min條件下吸附效果最好,Pb2+去除率達(dá)94.40％;處理 Cd2+廢水時(shí),25°C, pH=6, P(MAVM)/NaB=1.0g/L,[Cd2+]=200.0mg/L,振蕩60min條件下,去除率為89.54%。進(jìn)一步對(duì)其吸附等溫模型和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了探討。發(fā)現(xiàn)吸附動(dòng)力學(xué)特性

5、符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,吸附等溫模型較好地符合Freundlich等溫式。
　　第四,將P(MAV)/NaB復(fù)合物用于吸附染料化合物--亞甲基藍(lán)(MB)、品紅(BF),考查了水溶液 pH值、吸附劑用量、染料初始濃度,以及吸附溫度與吸附時(shí)間對(duì)其吸附性能的影響。發(fā)現(xiàn)吸附處理MB廢水時(shí),25°C,pH=6-7,[MB]=20.0mg/L,[P(MAVM)/NaB]=0.1 g/L,振蕩吸附5 min條件下,MB溶液的脫色率可達(dá)為97.73

6、%。發(fā)現(xiàn)吸附處理BF廢水時(shí),pH=6-7,25°C,[BF]=100.0 mg/L;[P(MAVM)/NaB]=1.0 g/L,振蕩5min條件下,脫色率為95.96%。進(jìn)一步對(duì)其吸附等溫模型和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了探討。發(fā)現(xiàn)吸附動(dòng)力學(xué)特性符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,吸附等溫模型較好地符合Freundlich等溫式。
　　總之,將制備的雙親性丙烯酸共聚物/膨潤(rùn)土復(fù)合物分別用于金屬離子與染料化合物的吸附。發(fā)現(xiàn)具有較高的吸附性能,有望用于不同金屬離子