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《青岛大学》 2005年
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新型螯合吸附剂的合成及对金属离子的吸附性能研究

黄海兰  
【摘要】:重金属离子对环境的污染,尤其对水质的污染早已成为影响人类以及其它生物生存环境的重大问题。寻求一种物美价廉,既不污染环境又能有效脱除重金属离子的吸附剂,在环境保护、资源回收等方面有着重要的研究价值和广泛的应用前景。本文合成了三种具有吸附分离功能的螯合树脂,利用FTIR进行了结构表征,分别研究了对诸多金属离子的螯合吸附性能和机理。 1、采用新途径合成了两种新型纤维素蛇笼型螯合树脂。研究了树脂的最佳合成条件、溶胀性能、再生性能。详细研究了对Cd~(2+)、Pb~(2+)、Fe~(2+)、Mn~(2+)、Pd~(2+)、Ag~+、Cr~(3+)、Hg~(2+)等金属离子的静态吸附性能和吸附机理等。结果表明:(1)新型纤维素蛇笼型螯合树脂具有制备简单、成本低,有利于工业化的特点。新型树脂具有交联结构,在酸性或碱性溶液中只溶胀不流失,可再生。新型树脂以天然产物纤维素为原料,易降解,对环境不会造成二次污染。(2)新型树脂对Cd~(2+)、Ag~(2+)、Cr~(3+)、Pb~(2+)等重金属离子,尤其对Cd~(2+)、Ag~(2+)有较强的吸附性,饱和吸附量高达3-4mmol·g~(-1)左右。树脂再生后仍保持良好的吸附能力,在处理含上述重金属离子的工业废水及贵金属Ag~+的回收方面具有较高价值的应用前景。(3)吸附动力学显示,吸附过程中存在不只一种吸附机理。树脂中的蛇树脂和笼树脂均参与了与金属离子配位。(4)等温吸附研究证明,在实验浓度范围内树脂对所研究的金属离子的吸附可用Langmuir或Freundlich方程描述。为单分子层吸附(5)吸附条件研究表明:pH=5.0~6.0,低温有利于吸附。 2、合成了巯基树脂。详细研究了对Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)、Ag~+、Cr~(3+)、Hg~(2+)的吸附容量、吸附动力学、等温吸附、pH等影响吸附的因素等性能。并通过研究结果提出可能的吸附机理。结果表明:(1)巯基树脂对软酸型金属离子吸附容量高。对Ag~+、Hg~(2+)、Cr~(3+)、Pb~(2+)四种金属离子尤其对Ag~+、Hg~(2+)、Cr~(3+)有较强的吸附性,饱和吸附量高达6.56、3.25、2.10、1.78mmol·g~(-1)。树脂再生后仍保持良好的吸附能力。将会在处理含上述重金属离子的工业废水及贵金属Ag~+的回收方面具有较高价值的应用前景。(2)吸附动力学研究证明树脂对所研究的金属离子的吸附均为液膜扩散控制。(3)在实验浓度范围内,对所研究的金属离子的等温吸附符合Langmuir或Freundlich方程。为单分子层吸附。(4)吸附机理为毓基与金属离子发生了离子交换和配位反应,化学吸附起支配作用。(5)适宜pH=5.0~5.7左右(Ag~+、Hg~(2+)除外)。温度升高,吸附量降低。
【学位授予单位】:青岛大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TQ424;O647.3

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【引证文献】
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