二乙烯三胺五乙酸改性聚偏氟乙烯树脂吸附镍离子的研究

【摘要】：采用溶液共混和相转移技术,经二乙烯三胺五乙酸(DTPA)和三聚氰胺(MA)共价键合作用,开展了聚偏氟乙烯(PVDF)树脂的改性研究,应用正交试验优化共混铸液组成,制备了具有螯合配位作用的MA-DTPA/PVDF改性树脂;采用热重分析(TG)、X射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)、核磁分析(NMR)、扫描电镜(SEM)等手段表征了改性树脂的热稳定性、结构形态、官能基团和组织形貌;开展了改性树脂对Ni~(2+)的静态和动态吸附实验研究,探讨了溶液pH值、金属离子初始浓度、温度等因素对其吸附性能的影响,分析了其吸附特性。 MA-DTPA/PVDF改性树脂制备所用共混铸液组成为:二乙烯三胺五乙酸50 g/L、三聚氰胺64 g/L、聚偏氟乙烯100 g/L、聚乙烯吡咯烷酮12.5g/L。TG测试结果表明改性树脂的热稳定性能优良,XRD表征结果表明其晶体结构同PVDF聚合物基本一致,FTIR和NMR测试表明具有螯和配位作用的多氨基多元羧酸基团被成功引入到PVDF树脂中。 静态实验研究表明,MA-DTPA/PVDF改性树脂对Ni~(2+)具有优良的吸附性能,其饱和吸附量可达16.68 mg/g;其等温吸附较好地符合Langmuir等温吸附模型,其吸附过程符合准二级动力学方程;热力学参数?G00、△H~00、△S00,证实了该改性树脂对Ni~(2+)的吸附为自发的放热过程。 吸附柱动态实验结果表明,MA-DTPA/PVDF改性树脂适于处理低浓度含镍废水;吸附时存在最佳进样流速;其动态吸附过程符合Thomas模型。