改性PVA-co-PE納米纖維膜用于重金屬吸附的研究.pdf

1、工業(yè)廢水中含有大量重金屬，因重金屬在自然環(huán)境中難降解且易在生物體中富集而成為全球關(guān)注的環(huán)境問題。所以，將污水排放入生態(tài)環(huán)境之前勢(shì)必要先去除其中的重金屬離子。因此，研究一種高效、可循環(huán)利用的吸附材料來(lái)用于治理重金屬污染是很有必要的。
　　以現(xiàn)已工業(yè)化生產(chǎn)的PVA-co-PE納米纖維為基礎(chǔ)材料，制備出PVA-co-PE納米纖維膜。為提高羥基含量，將納米微晶纖維素噴涂于膜上。采用1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)對(duì)該復(fù)合納米纖維膜改

2、性，在膜上接枝能螯合重金屬的羧基，通過SEM、ATR、XPS等測(cè)試手段來(lái)表征BTCA改性后的納米纖維膜。用BTCA改性膜對(duì)Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)等金屬離子進(jìn)行吸附，主要探究對(duì)Pb(Ⅱ)離子的吸附動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué)、對(duì)混合重金屬溶液吸附及膜的循環(huán)利用性能。與未改性的納米纖維膜相比，BTCA改性后的膜具有良好吸附Cr(Ⅵ)與Pb(Ⅱ)的能力，特別是BTCA改性后再經(jīng)NaHCO3處理，飽和吸附量和去除率大大增加。未經(jīng)NaHCO3處理的BTCA改性

3、納米纖維膜對(duì)Pb(Ⅱ)的最大吸附量為19.23 mg/g，最大吸附百分比為61.87％。經(jīng)NaHCO3處理后的納米纖維膜對(duì)Pb(Ⅱ)的最大吸附量為52.89 mg/g，最大吸附百分比為99.2%。改性納米纖維膜對(duì)Pb(Ⅱ)的吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)吸附模型，即化學(xué)吸附，同時(shí)經(jīng)NaHCO3處理過的膜的吸附符合Freundlich吸附等溫線模型，而未處理的膜的吸附符合Langmuir吸附等溫線模型。在混合重金屬離子吸附中， BTCA改性納米纖維

4、膜對(duì)Cu(Ⅱ)的吸附量及吸附百分比大幅度增強(qiáng)，而對(duì)Cr(Ⅵ)與Pb(Ⅱ)吸附量及吸附百分較單一金屬溶液吸附時(shí)要低。同時(shí)，用NaHCO3處理后的膜，不僅是單一溶液還是混合溶液，吸附量和吸附百分比較未處理的膜要高很多。經(jīng)處理后的BTCA改性復(fù)合膜在3次吸附-脫附循環(huán)中，保持了一定的可循環(huán)能力。
　　另外，羅丹寧在Fe3+作用下，在PVA-co-PE納米纖維膜上進(jìn)行自聚合，納米纖維膜表面引入N、O、S等雜原子，從而具有吸附性能，通過SE

5、M、ATR、XPS等測(cè)試手段來(lái)表征羅丹寧改性后的納米纖維膜。用羅丹寧改性膜對(duì)Pb(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)金屬離子進(jìn)行吸附，主要探究對(duì)Hg(Ⅱ)的吸附動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué)、對(duì)混合金屬溶液吸附及膜的循環(huán)利用性能。該改性膜對(duì)Hg(Ⅱ)有較好的吸附能力，對(duì)Hg(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)最大吸附量分別為17.26 mg/g，3.834 mg/g，對(duì)應(yīng)的最大吸附百分比為88.51%和7.473%。改性后的膜對(duì)Hg(Ⅱ)的吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)吸附模型，同時(shí)符合Langm