多氨基離子交換纖維的制備及其對水體砷的吸附去除性能.pdf

1、有機功能纖維材料是近年來研究工作中的熱點。依托纖維狀功能材料獨特的性能，纖維狀功能材料在大氣污染、水污染控制以及重、貴金屬的富集提取等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。由于全球砷污染狀況的日益嚴峻、水質(zhì)標準的日益嚴格(飲用水中允許最低砷含量已由50ug/L調(diào)至10ug/L)，本研究旨在合成一種新型的多氨基離子交換纖維材料，用于水體砷污染的去除。在合成的過程中，保持原基體材料的機械性能尤為重要，為了降低材料機械性能的損失，在化學(xué)改性之前，先將基體材

2、料與水合肼進行交聯(lián)，交聯(lián)后的纖維再與氨化反應(yīng)劑進行化學(xué)反應(yīng)。 本文探討了合成多氨基離子交換纖維的最佳工藝條件，得到了多氨基離子交換纖維即RPFA-I離子交換纖維。對RPFA-I纖維進行紅外、掃描電鏡和拉力測試，確定了氨基官能團已經(jīng)成功接枝到基體材料腈綸纖維(PAN纖維)表面，而且RPFA-I纖維表面光滑、沒有表現(xiàn)出太多的缺陷、抗拉力強度損失較少，很好地保持了基體材料的纖維形態(tài)。研究了RPFA-I纖維對水體中砷的吸附性能。實驗結(jié)果

3、表明，RPFA-I離子交換纖維對兩種價態(tài)的砷(As(III)和As(V))都有一定的吸附去除能力，尤其對于As(V)，飽和吸附容量可達9mg/g以上，吸附動力學(xué)性能優(yōu)越，吸附30min時，已經(jīng)達到吸附平衡，對As(V)的去除率在93％以上。吸附過As(III)和As(V)的RPFA-I纖維可以用0.1M NaOH溶液實現(xiàn)再生，再生后對纖維的交換容量和抗拉力強度進行測試，結(jié)果表明，與原RPFA-I纖維相比較，再生后纖維的交換容量和抗拉力強

4、度沒有很大的變化，再生性能優(yōu)良。因此，RPFA-I離子交換纖維可以用于低濃度砷(5mg/g)的深度吸附凈化，并且其再生方法簡單、易操作，再生后的纖維可以循環(huán)使用。 研究了商品級多氨基纖維材料FibanAK22的吸附性能。FibanAK22纖維是由白俄羅斯國家科學(xué)院物理有機研究所研究開發(fā)的一種多氨基離子交換纖維材料。對FibanAK22纖維進行了紅外、掃描電鏡和拉力測試，研究了FibanAK22對水體砷的吸附性能。將FibanAK

5、22纖維和RPFA-I纖維的性能進行對比。結(jié)果表明，RPFA-I纖維和FibanAK22纖維具有類似的氨基官能團，F(xiàn)ibanAK22纖維的表面較RPFA-I纖維更為光滑，但是FibanAK22纖維表面出現(xiàn)了表皮微微翹起的現(xiàn)象；FibanAK22纖維的抗拉力強度(0.089N)較RPFA-I纖維(0.077N)稍大；在砷吸附性能方面，F(xiàn)ibanAK22對砷的飽和吸附容量要略大于RPFA-I，吸附動力學(xué)性能也優(yōu)于RPFA-I；FibanAK