離子液體負載型吸附材料制備及除砷研究.pdf

1、砷化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛應用,由此帶來了含砷廢水的大量排放,造成嚴重的環(huán)境污染,引起全世界環(huán)境科學工作者的普遍關(guān)注。因此,開發(fā)研究一種除砷徹底,操作簡單,成本低廉的除砷方法,對含砷廢水的治理和飲用水凈化具有重要的意義。本課題結(jié)合冠醚的絡合萃取特性合成一類對砷具有選擇性配合能力的離子液體,以期實現(xiàn)對含砷廢水的有效地治理。
　　 本論文主要包括以下三個部分的研究工作:
　　 冠醚型離子液體的合成。采用復分解法合成了兩種

2、疏水性離子液體:N-甲基,乙基單氮雜15-冠-5六氟磷酸鹽和N-甲基,丁基單氮雜15-冠-5六氟磷酸鹽。FT-IR紅外分析結(jié)果顯示合成出的離子液體含有冠醚的大環(huán)結(jié)構(gòu),熱重分析結(jié)果表明兩種離子液體熱穩(wěn)定性好,起始分解溫度都在200℃以上。
　　 離子液體負載型吸附材料的制各。采用物理浸漬法將離子液體負載到無機多孔材料沸石上,研究了分散溶劑種類、離子液體劑量、反應時間、振蕩強度等條件對離子液體負載率的影響。結(jié)果表明,以二氯甲烷為分散

3、溶劑、離子液體與沸石質(zhì)量比為1.0∶3.0、反應12 h時離子液體在沸石上的負載率達到80％以上。
　　 負載型吸附材料對砷的吸附性能研究。通過單因素實驗研究了離子液體負載量、砷溶液初始濃度、溶液pH值、反應時間對溶液中砷去除率的影響。實驗發(fā)現(xiàn),溶液pH為2～3時,負載冠醚型離子液體的沸石吸附材料對As(Ⅴ)的去除率可達到95％左右,溶液pH為6～7時,負載冠醚型離子液體的沸石吸附材料對As(Ⅲ)的去除率可達到60％左右。通過L

4、angmiur對等溫吸附數(shù)據(jù)的擬合,得到各吸附材料對砷離子的飽和吸附容量:未進行改性的沸石對As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的飽和吸附容量為19.26 mg·g-1和7.508 mg·g-1,負載咪唑型離子液體的沸石對As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的飽和吸附容量為27.39 mg·g-1和11.04 mg·g-1,對As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的飽和吸附容量為28.16 mg·g-1和13.28 mg·g-1。經(jīng)過上述研究表明,負載離子液體后的沸石材料對As(