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《浙江工业大学》 2013年
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多孔树脂吸附气液相有机污染物的研究

詹德利  
【摘要】:吸附是一种有效的去除有机污染物的治理技术,有着节能、高效、操作简单等优点。传统的活性炭、沸石和分子筛吸附剂存在着孔道易堵塞、疏水性差、脱附困难、及对大分子吸附具有局限性等缺点,而高分子吸附树脂具有高比表面积、大孔容、超疏水性、易脱附等优点,可以有效弥补传统吸附剂结构上的缺陷。针对液相油类有机污染物吸附,论文通过溶剂热法合成了超疏水聚二乙烯苯多孔树脂(PDVB),考察多孔树脂对含油废水的吸附性能和再生性能,并与活性炭进行比较。结果表明,PDVB多孔树脂凭借着超强疏水性,对废水中疏水性的油类有机污染物显示出超强的吸附能力,对甲苯的饱和吸附量达10.99g/g,是活性炭的16.91倍。对苯的饱和吸附量达6.15g/g,是活性炭的6.23倍。在110℃下即可将吸附的油类有机污染物脱附完全,具有很好的脱附再生性能。针对液相极性有机污染物(如苯酚)吸附,论文以二乙烯基苯(DVB)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)的混合液为单体,分别采用悬浮聚合法和溶剂热法合成高分子树脂PDMA和PDVB。研究各高分子树脂对水中苯酚的吸附效果。结果表明,采用悬浮聚合法制备的DVB-MMA共聚物树脂在2~4nm和5-30nm范围内均有明显孔径分布,具有较大的比表面积566m2/g。 DVB-MMA共聚物树脂(PDMA-XF)对4500mg/L苯酚溶液的饱和吸附量为170.4mgg,其酯羰基中的氧原子与酚羟基当中的氢原子产生氢键作用,这些分子间的氢键作用有助于吸附水中苯酚。针对气相易挥发性有机污染物(VOCs)吸附,论文通过引入二乙烯苯(DVB)单体到硅烷改性硅胶的孔道内部,并在水热条件下引发聚合,使硅胶大孔道内形成有机多孔聚二乙烯苯(PDVB)树脂,从而成功地合成出了兼具中孔(30-60nm)和微孔(0.5-2.0nm)的超疏水有机-无机复合的多孔材料。考察不同湿度条件下水汽对甲苯吸附性能的影响和吸附剂的再生性能。结果表明,与大孔硅胶相比,合成出来的有机-无机复合材料比表面积提高2.5倍、平均孔径从30nm缩小到10nm、水接触角由0°提高到117.3°,对低浓度甲苯吸附量约为达到硅胶12倍,同时吸附性能几乎不受水汽影响。在120℃低温下即可使吸附剂(PDVB/R-SiO2)吸附的甲苯脱附完全,具有很好的再生性能,在VOCs连续化脱附方面显示出很好的应用潜力。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:X703;O647.3

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