改性聚丙烯腈螯合纖維的制備及性能研究.pdf

1、水無論在人們的日常生活、生產(chǎn)還是在實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)研究中都是必不可少的。在開采新水源的同時(shí)，我們也要對(duì)被污染的水進(jìn)行系統(tǒng)的處理。本文的研究目的旨在通過制備螯合纖維去除金屬離子，解決含金屬離子廢水的凈化處理問題，使其在排放時(shí)可以達(dá)到國(guó)家污水排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，為環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)力量。
　　首先對(duì)聚丙烯腈纖維(PAN纖維)進(jìn)行功能性的改性。本文利用對(duì)甲基苯磺酰胺對(duì)聚丙烯腈纖維（腈綸）進(jìn)行改性，摸索最佳反應(yīng)條件，主要包括對(duì)反應(yīng)溶劑、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度

2、、磁子轉(zhuǎn)速等因素的研究。研究發(fā)現(xiàn)，乙二醇和水作為反應(yīng)溶劑時(shí)，任何一方比例偏高都會(huì)影響生成的螯合纖維的外觀性狀和反應(yīng)效率，乙二醇和水比率為1∶1(Ⅴ∶Ⅴ)時(shí)綜合效果較好;反應(yīng)溫度高可以加快反應(yīng)速度，但溫度太高，導(dǎo)致纖維直接硬化，失去纖維原有的彈性，對(duì)后期的吸附（主要影響表面積）有很不好的影響，實(shí)驗(yàn)溫度控制在100-105℃左右時(shí)反應(yīng)效果較好。反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)固然可以增進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)程，但是考慮到節(jié)能環(huán)保和效率最大化的因素，也對(duì)反應(yīng)時(shí)間做了嚴(yán)格的控制

3、，反應(yīng)時(shí)間控制在2-3h較好。
　　其次，進(jìn)行吸附試驗(yàn)。先用對(duì)甲基苯磺酰胺改性聚丙烯腈螯合纖維吸附硫酸銅溶液，直觀觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，藍(lán)色硫酸銅溶液明顯變淺至無色。利用水質(zhì)檢測(cè)國(guó)標(biāo)中的檢測(cè)金屬殘留的檢驗(yàn)方法，確定理化實(shí)驗(yàn)室的金屬?gòu)U水成分，用金屬離子標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制出模擬金屬?gòu)U水Ⅰ（鐵、錳、銅、鋅、鉛、鎘）和廢水Ⅱ（砷、硒、汞），用生成的對(duì)甲基苯磺酰胺聚丙烯腈螯合纖維對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)室金屬?gòu)U水Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行金屬離子的吸附，利用原子吸收分光光度計(jì)和原子熒

4、光分光光度計(jì)檢測(cè)吸附后的溶液濃度，總結(jié)出最佳的離子吸附條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用制備的對(duì)甲基苯磺酰胺改性聚丙烯腈螯合纖維對(duì)模擬廢水進(jìn)行吸附后，可去除廢水中金屬離子，達(dá)到國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
　　最后，研究功能性纖維的回收利用條件。為充分利用制備出的螯合纖維，反復(fù)清洗已吸附金屬離子的螯合纖維，并多次對(duì)已知濃度的金屬?gòu)U水進(jìn)行吸附試驗(yàn)，確定制備出的對(duì)甲基苯磺酰胺改性聚丙烯腈螯合纖維的吸附量，以便在最大吸收效能的前提下充分利用。對(duì)甲