系列氨基樹脂吸附H酸的研究.pdf

1、H酸（1-氨基-8-萘酚-3，6-二磺酸）作為一種重要的染料中間體，被廣泛地應(yīng)用于紡織、印染和制藥等行業(yè)。其廢水存在“高濃度、高色度、高毒性”等問題，處理難度大。而這種物質(zhì)一旦進(jìn)入天然水體，會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)以及人類生命健康造成極大危害。本文針對(duì)H酸自身結(jié)構(gòu)特征，合成出了系列氨基修飾的高選擇性吸附樹脂。以氨基樹脂在實(shí)際應(yīng)用中可能存在的問題及相應(yīng)的解決途徑為主線，對(duì)氨基樹脂吸附H酸的吸附行為和吸附機(jī)制進(jìn)行了深入研究，重點(diǎn)考察了樹脂的骨架結(jié)構(gòu)、比

2、表面積、孔徑分布和表面官能團(tuán)等因素對(duì)吸附過程的影響。結(jié)果顯示:
　　1.H酸的分子含有兩個(gè)磺酸基團(tuán)，具有較強(qiáng)親水性。其在GMA體系、D-301和NDA-88樹脂上的吸附以靜電引力為主，吸附量高;XAD-4樹脂對(duì)其的疏水作用和π-π相互作用微弱，吸附量較低。H酸的吸附量與樹脂比表面積、孔徑大小、表面官能基團(tuán)的種類及形態(tài)有關(guān):比表面積越大，樹脂提供的吸附位點(diǎn)越多，吸附量越高，且初始吸附速率越大;樹脂的孔徑會(huì)影響吸附平衡時(shí)間和吸附量，大

3、孔結(jié)構(gòu)可以確保溶液中的吸附質(zhì)在整個(gè)吸附過程中，在樹脂內(nèi)部處于持續(xù)擴(kuò)散的狀態(tài);溶液pH影響樹脂內(nèi)部表面官能基團(tuán)的形態(tài)，進(jìn)而對(duì)吸附量有重大影響。共存陰離子與含有磺酸基團(tuán)存在競爭吸附作用，且不同陰離子其對(duì)H酸在樹脂上的吸附影響不同。
　　2.由GMA和DVB合成而得到的樹脂小球可能存在疏水作用強(qiáng)的特點(diǎn)，合成過程中會(huì)造成環(huán)氧基團(tuán)被部分封閉在樹脂內(nèi)部、胺基基團(tuán)修飾不完全等現(xiàn)象。選用DMA代替GMA，可得到含有親水性氨基基團(tuán)的樹脂，且該種樹脂

4、合成步驟更少。調(diào)整單體、交聯(lián)劑和致孔劑的投料量，得到的樹脂具有吸附量相近、選擇性高等特點(diǎn);GMA樹脂的吸附量也與樹脂比表面積、孔徑大小、表面官能基團(tuán)種類有關(guān):氨基含量的增加提供了更多的可結(jié)合位點(diǎn)，樹脂吸附量也相應(yīng)增高;致孔劑的投加量越多，孔徑越大，樹脂初始吸附速率越大，吸附平衡時(shí)間越短;比表面積越大，也會(huì)提供更多可結(jié)合位點(diǎn)，使樹脂吸附量增加，吸附速率變大。改變脫附劑各物質(zhì)的含量，摸索得出最佳脫附條件，進(jìn)行循環(huán)吸、脫附實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)DMA-2

5、20具有良好的實(shí)際研究價(jià)值。
　　3.采用動(dòng)態(tài)吸附法研究樹脂對(duì)H酸的吸附效果:先使用實(shí)驗(yàn)室配制的H酸溶液為處理對(duì)象，考察上料液濃度和速度的影響，發(fā)現(xiàn)DMA-220有更好的吸附效果，初始濃度1000 mg/L時(shí)穿透體積為210 BV;再以含有H酸的實(shí)際廢水為處理目標(biāo)，研究該種樹脂對(duì)實(shí)際廢水中復(fù)雜成分(如COD、NO3-和SO42-)的協(xié)同去除作用，上料液流動(dòng)速度越大，穿透體積越小，樹脂吸附量越小;上料液流動(dòng)速度越小，穿透體積越大，樹