明膠微球的制備及其對陰離子染料的吸附性能研究.pdf

1、本文利用明膠為原材料,戊二醛為交聯(lián)劑,采用乳化一冷凝交聯(lián)法制備出了一種新型的微球吸附劑,以微球粒徑為參考指標,通過單因素實驗對明膠微球的制備條件進行了優(yōu)化,采用傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、激光粒度儀、原子力顯微鏡(AFM)、X-射線衍射儀(XRD)、熱重分析儀(TG)和Zeta電位測定儀等對明膠微球的結(jié)構(gòu)和形貌等性能進行表征;選取酸性紅B、活性艷紅X-B和直接湖藍6B三種陰離子染料,采用靜態(tài)吸附實驗,研究明膠微球

2、對其的吸附性能,并優(yōu)化出最佳應用條件;最后通過解析一二次吸附實驗,研究了明膠微球的再生能力。
　　 明膠微球制備的單因素實驗結(jié)果表明:制備明膠微球的最優(yōu)條件分別為攪拌速度950～1150r/min,明膠用量10%,水油相體積比即V(明膠溶液):V(液體石蠟)控制在1:7～1:8,乳化劑Span-80的用量為2%。采用FT-IR、SEM、激光粒度儀、AFM對明膠微球的結(jié)構(gòu)和形貌進行了表征,結(jié)果表明,戊二醛與明膠的交聯(lián)是成功的,產(chǎn)物

3、形貌為平均粒徑17.46μm的球形,且分布均勻,無粘連現(xiàn)象,實驗按預期路線得到了預期產(chǎn)物;采用XRD對明膠微球的結(jié)晶狀態(tài)進行了表征,結(jié)果表明,戊二醛的交聯(lián)對明膠的結(jié)晶狀態(tài)沒有影響:采用TG分析儀研究了明膠微球的熱穩(wěn)定性,研究發(fā)現(xiàn)明膠微球的熱分解形式單一,具有較好的熱穩(wěn)性,從分解開始到結(jié)束,其失重率為80%。另外,對比明膠與明膠微球的TG曲線,可以初步確定明膠與戊二醛的交聯(lián)機理為SchiffBase機理,采用Zeta電位測定儀得出所制備的

4、明膠微球的等電點為3.2,通過SEM對酸堿處理之后的明膠微球形貌進行觀察,發(fā)現(xiàn)明膠微球具有很強的耐酸堿性能。
　　 靜態(tài)吸附實驗結(jié)果表明:處理濃度為0.5g/L的酸性紅B、活性艷紅X-B和直接湖藍6B三種陰離子染料模擬廢水時,酸性紅B和活性艷紅X-B的最佳pH為3,直接湖藍6B為5,最適溫度為30℃,最佳處理時間為60min;在實驗條件下處理三種陰離子染料模擬廢水的初始濃度應以分別不大于0.5、0.3、0.2g/L為宜:利用明膠

5、微球吸附處理酸性紅B、活性艷紅X-B和直接湖藍6B染料模擬廢水的吸附量分別可達448mg/g、320mg/g和245.3mg/g,脫色率可達98%以上;吸附染料之后明膠微球形貌基本不受影響。解析一二次吸附實驗結(jié)果表明,明膠微球在10g/L的NaOH溶液中的解析率要高于在蒸餾水中的,最適宜解析溫度為30℃,80min達到解析平衡,在堿液中的一次解析率可達88%,且解吸后的明膠微球回收用于二次吸附,和第一次吸附的飽和吸附量相差不大,故明膠微