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木质素磺酸钠交联聚合物的制备及其吸附性能的研究

华鹏  
【摘要】:木质素磺酸钠交联聚合物保留了木质素磺酸盐(LS)本身特有的官能团和组织结构,又兼有聚合物良好的稳定性和空间结构。这种水不溶性的交联聚合物在水处理上有非常好的应用前景。本论文研究作为水中污染物吸附剂的木质素磺酸钠交联聚合物的合成及其吸附重金属离子Pb2+、Cd2+及染料碱性品红(BF)、亚甲基蓝(MB)的性能。 1.以木质素磺酸钠(LS-Na)为原料,环氧氯丙烷(EPI)为交联剂,用反相乳液聚合法制备木质素磺酸钠交联聚合物(ELS-CLP);用IR、TG、SEM表征结构。 2.以木质素磺酸钠酸沉淀产物(PLS-Na)为原料,EPI为交联剂,用溶液聚合制备木质素磺酸钠交联聚合物(SPLS-CLP);用IR、 TG、 SEM表征结构。 3.分别研究ELS-CLP和SPLS-CLP对Pb2+、Cd2+、BF和MB的吸附性能。研究吸附条件包括初始浓度(C0)、体系pH、吸附时间及吸附温度对吸附性能(吸附量Q。)的影响。结果表明:SPLS-CLP对Pb2+和Cd2+的的吸附效果比ELS-CLP效果好,而对BF和MB吸附效果刚好相反;在15~35℃范围内,木质素磺酸钠交联聚合物对Pb2+和Cd2+. BF和MB的Qe随Co增加而增大;pH在1-7之间,Qe逐渐增大;25℃,固液比1:1,吸附4h,SPLS-CLP对Pb2+和Cd2+的最大吸附量Qe分别达到123mg·g-1和29mg·g-1;25℃,固液比2:1,吸附时间4h,ELS-CLP对BF和MB的最大吸附量Qe分别达到710mmg·g-1和210mg.g-1;研究了吸附等温模型及吸附动力学模型。在15~35℃,ELS-CLP和SPLS-CLP对重金属离子和染料的吸附平衡数据符合Langmuir吸附等温模型。计算了对Pb2+和Cd2+吸附过程热力学常数△Gθ、ΔHθ和ΔSθ,结果表明ELS-CLP和SPLS-CLP对Pb2+和Cd2-的吸附为自发过程,结合吸附动力学数据知吸附以物理吸附为主。吸附动力学数据符合拟二级动力学模型。


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