木質(zhì)素磺酸鈉制備吸附材料及其吸附性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,廢水的種類和數(shù)量迅猛增加,水體的污染也日趨廣泛和嚴(yán)重,威脅人類的健康和安全。木質(zhì)素磺酸鹽作為一種亞硫酸鹽制漿過程中的副產(chǎn)物,如不加以合理利用,將會(huì)對(duì)環(huán)境和人類造成巨大的威脅,因此利用木質(zhì)素磺酸鈉為主體原料,在環(huán)境友好的化學(xué)介質(zhì)中合成新型、環(huán)保的木質(zhì)素基吸附材料,用于工業(yè)廢水的處理,具有現(xiàn)實(shí)意義。本文研究了木質(zhì)素磺酸鈉與甲醛的反相懸浮聚合工藝,以及木質(zhì)素基吸附材料的制備及吸附性能,并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。
　　 研究

2、了木質(zhì)素磺酸鈉與甲醛的反相懸浮縮聚反應(yīng),以液體石蠟為分散相,添加了少量的非離子型表面活性劑為分散劑,合成了粒徑可控的木質(zhì)素基吸附材料。進(jìn)一步優(yōu)化聚合反應(yīng)條件,詳細(xì)研究了木鈉濃度、相比、分散劑種類和用量、聚合溫度、聚合時(shí)間、體系酸度和甲醛用量等多種因素對(duì)聚合反應(yīng)和吸附性能的影響。實(shí)驗(yàn)考察液體石蠟回收率,對(duì)亞甲基藍(lán)溶液、鉛離子溶液、鎘離子溶液的吸附量等因素,加上成本及能耗因素,得到較適宜的聚合條件為:木質(zhì)素磺酸鈉溶液濃度為50％、以3:1為

3、最佳相比值、分散劑占有機(jī)相百分比為2％、溫度為90℃、反應(yīng)體系酸度3mol/L、甲醛含量為木質(zhì)素磺酸鈉質(zhì)量的9％、聚合時(shí)間為1.5h。
　　 以陽(yáng)離子染料亞甲基藍(lán)、Pb2+、Cd2+為對(duì)象研究木質(zhì)素基吸附材料的吸附性能。結(jié)果表明,木質(zhì)素基吸附材料對(duì)亞甲基藍(lán)的處理效果不及重金屬離子。木質(zhì)素基吸附材料對(duì)溶液中Pb2+和Cd2+的吸附速度快,室溫下1h基本達(dá)到吸附平衡；溫度升高,達(dá)到平衡吸附的時(shí)間越短；增加Pb2+、Cd2+溶液的初始

4、濃度,木質(zhì)素吸附材料的平衡吸附量會(huì)增大；木質(zhì)素吸附材料的飽和吸附量分別為33.65mg(Pb1+)/g和30.12mg(Cd2+)/g,Pb2+、Cd2+的吸附等溫線符合Langmuir吸附方程,木質(zhì)素基吸附材料對(duì)鉛的吸附飽和度和吸附能力大于對(duì)鎘的吸附。
　　 木質(zhì)素基吸附材料的外觀呈棕色不透明圓球狀。利用多種現(xiàn)代分析測(cè)試手段對(duì)木質(zhì)素基吸附材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。掃描電鏡SEM、傅立葉變換紅外光譜和比表面積等的測(cè)試結(jié)果表明木質(zhì)素基