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PVFM泡沫塑料对阳离子染料吸附性能的研究

贾玉春  
【摘要】: 聚乙烯醇缩甲醛(PVFM)泡沫塑料具有丰富的开孔结构和极佳的耐化学品性能,干态状是一种冲击强度高,压缩弹性模量值大的硬质泡沫塑料,常用于化妆品的粉擦,汽车、沐浴、照相底片和食品容器的洗刷用品,还可以用于印刷版、医疗及过滤材料等。这种塑料用于层压塑料的中间层,在航空工业上用途很广。近年来它还作为污水处理的填料进行使用,并对其进行改性来得到更好的处理效果,但是用聚乙烯醇缩甲醛泡沫塑料进行吸附的研究较少。 本文首先以聚乙烯醇和甲醛为原料制备了PVFM泡沫塑料,并以它为吸附剂,以阳离子染料亚甲蓝和碱性品红为对象,研究了PVFM对两种染料的吸附行为,考察了吸附剂量、溶液PH值、吸附时间、染料的初始浓度和温度等因素对吸附率的影响,确定了最佳吸附条件,同时还研究了PVFM泡沫塑料吸附亚甲蓝和碱性品红两种染料的动力学和热力学。 通过对吸附剂量、溶液PH值、吸附时间、染料的初始浓度和温度等因素对吸附率的影响研究发现,PVFM泡沫塑料吸附亚甲蓝和碱性品红两种染料的去除率都是随着吸附剂量的增加而增加,吸附量随之减小,亚甲蓝和碱性品红的最佳吸附剂量分别为2.0g和1.6g,吸附率分别保持在93%和97%左右,吸附量分别保持在0.40和0.48mg/g左右。当染料溶液的PH≥4.0时,亚甲蓝的吸附量保持在0.46mg/g左右;在PH为4~10时,碱性品红的吸附量保持在0.60mg/g左右;在吸附时间200min后,PVFM泡沫塑料吸附亚甲蓝和碱性品红两种染料的吸附基本达到饱和;PVFM泡沫塑料对亚甲蓝的吸附是放热过程,碱性品红时吸热过程,两种染料的吸附率随着其各自初始浓度的增加而减小 通过时间对吸附的影响数据拟合,确定各温度下的反应速率常数。研究结果表明两种染料的吸附动力学行为都符合准二级动力学方程且外部溶液扩散是控速步骤。在实验研究的温度和浓度范围内,Langmuir和Freundlich等温方程都能很好的描述PVFM泡沫塑料对亚甲蓝和碱性品红的吸附行为,两个过程的吸附自由能变△G都为负值,是自发过程,两个过程的等量吸附焓△H分别为负值和正值。


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