亞胺二乙酸纖維對(duì)Ni2+的選擇性吸附及其脫硫性能研究.pdf

1、鎳由于具有良好的物理與化學(xué)性能而在化工、電鍍及電子信息等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，但由此產(chǎn)生的大量含鎳廢水，如不加處理，則不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，還會(huì)嚴(yán)重影響我們的生態(tài)環(huán)境。目前處理含鎳廢水的方法主要有：物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物法等。其中，物理化學(xué)法中的離子交換技術(shù)處理含鎳廢水，具有無(wú)毒無(wú)污染且能實(shí)現(xiàn)鎳資源和廢水回用等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景。
　　離子交換纖維（IEF）是一種新型的纖維狀吸附分離材料，其包括酸性、堿性及螯合等活性位點(diǎn)

2、。其中，螯合纖維是利用含孤對(duì)電子的原子如，N、O、S、P與金屬離子或金屬化合物配位形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)達(dá)到處理廢水的目的，具有較高的吸附選擇性。近年來(lái)，螯合纖維以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在金屬?gòu)U水凈化等方面得到了廣泛應(yīng)用。
　　本文以實(shí)驗(yàn)室自制的PP-St-DVB（聚丙烯接枝苯乙烯二乙烯基苯）基亞胺二乙酸纖維為吸附材料來(lái)處理鎳、鈣、鎂多離子共存模擬廢水，系統(tǒng)地研究了其吸附性能并初步研究了其吸附后再利用脫硫性能，具體開(kāi)展了以下工作：
　?。?）

3、以實(shí)驗(yàn)室自制的PP-St-DVB基亞胺二乙酸纖維為吸附材料，實(shí)驗(yàn)室配制的模擬廢水為處理對(duì)象，系統(tǒng)研究了纖維型式、溶液 pH值、溶液初始濃度、溫度等因素對(duì)吸附效果的影響，并模擬實(shí)際廢水處理工藝考察了纖維在過(guò)柱條件下對(duì)含鎳模擬廢水的吸附效果。結(jié)果表明：鈉型亞胺二乙酸纖維比氫型亞胺二乙酸纖維對(duì)Ni2+有更好的吸附效果；Ni2+溶液的pH在5左右時(shí)，平衡吸附容量最大，最大平衡吸附容量可達(dá)97.45 mg/g；初始濃度越大越有利于吸附，吸附過(guò)程符

4、合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；溫度越高，吸附效果越好，Langmuir吸附模型能較好地描述亞胺二乙酸纖維吸附Ni2+的過(guò)程，表明該吸附過(guò)程屬于吸熱的單分子層化學(xué)吸附；在過(guò)柱條件下，亞胺二乙酸纖維對(duì)Ni2+有良好的吸附性能，在實(shí)驗(yàn)條件下的工作吸附容量為92.14 mg/g，與理論吸附容量(102.7～132.1 mg/g)相差不大。
　?。?）著重研究了亞胺二乙酸纖維對(duì)Ni2+、Ca2+、Mg2+共存模擬廢水中Ni2+的吸附選擇性能。結(jié)果表明

5、：亞胺二乙酸纖維對(duì)Ni2+、Ca2+、Mg2+的吸附選擇性順序?yàn)镹i2+> Ca2+> Mg2+，且選擇性系數(shù)隨吸附時(shí)間的延長(zhǎng)而增加；過(guò)柱條件下，纖維的選擇性系數(shù)kCNai、kMNig可達(dá)5.26和136.2，明顯高于靜態(tài)吸附條件下的選擇性系數(shù)；亞胺二乙酸纖維對(duì)Ni2+的高吸附選擇性對(duì)鎳資源的富集、提純有很重要的意義。
　　(3)分別用鹽酸、硫酸作洗脫劑來(lái)考察亞胺二乙酸纖維吸附 Ni2+的洗脫再生性能。結(jié)果表明：2.5 mol/L

6、硫酸作洗脫劑時(shí)，亞胺二乙酸纖維的5次吸附、洗脫再生循環(huán)過(guò)程中，Ni2+洗脫率均在94％以上，對(duì)Ni2+的吸附容量基本不變，有望應(yīng)用于實(shí)際含鎳廢水的處理。
　　（4）考察了飽和吸附 Ni2+的亞胺二乙酸纖維對(duì)模擬汽油的脫硫效果，并開(kāi)發(fā)了幾種其它含過(guò)渡金屬的纖維用于模擬汽油脫硫，并與之對(duì)比。結(jié)果表明：結(jié)果表明：在低硫含量（200 mg/L）、低劑油比脫硫條件下，飽和吸附Ni2+的亞胺二乙酸纖維與配位絡(luò)合 CuCl、FeCl3、ZnCl