煤基螯合樹脂的制備及對重金屬離子吸附性能的研究.pdf

1、重金屬離子對環(huán)境的污染，尤其是對水質(zhì)的污染早已成為影響人類以及其它生物生存環(huán)境的重大問題。尋求一種物美價(jià)廉，既不污染環(huán)境又能有效脫除金屬離子的吸附劑，在環(huán)境保護(hù)、資源回收等方面有著重要的研究價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。
　　本課題以腐植酸鈉和多胺型單體為原料，采用縮合、轉(zhuǎn)型、造粒一次完成的工藝交聯(lián)聚合制備多胺型煤基螯合樹脂，合成了一種具有吸附分離功能而且低成本的新型吸附材料，并對合成的煤基螯合樹脂進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。
　　在詳細(xì)試驗(yàn)的

2、基礎(chǔ)上，確定以多乙烯多胺（PEPA）為多胺型單體，海藻酸鈉為粘合劑，腐植酸鈉和PEPA的配比為4:1，腐植酸鈉：海藻酸鈉為4:1制備的煤基螯合樹脂，對Cu2+、Zn2+和Ni2+具有較強(qiáng)的吸附能力。通過對煤基螯合樹脂的FTIR分析，證實(shí)樹脂中引入了含N官能團(tuán)，氮原子處于多交聯(lián)狀態(tài)，具有預(yù)期形成的多胺型煤基螯合樹脂的結(jié)構(gòu)特征。
　　系統(tǒng)研究了煤基螯合樹脂的溶脹性能，對Cu2+、Zn2+和Ni2+的靜態(tài)吸附容量、吸附動(dòng)力學(xué)、等溫吸附、

3、再生性能，并提出了吸附機(jī)理。結(jié)果表明：（1）樹脂溶脹系數(shù)隨著溶劑極性的降低而減小，在酸性或堿性溶液中只溶脹不流失，可再生。（2）樹脂對Cu2+、Zn2+和Ni2+有較強(qiáng)的吸附性，吸附能力依次為Cu2+〉Zn2+〉Ni2+。（3）采用Langmuir動(dòng)力學(xué)方程和Elovich方程對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬。動(dòng)力學(xué)方程擬合結(jié)果表明，以Langmuir動(dòng)力學(xué)方程最能準(zhǔn)確描述樹脂對Cu2+、Zn2+、Ni2+的吸附動(dòng)力學(xué)，吸附主要以單分子層吸收為主。（

4、4）等溫吸附研究證明，在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)樹脂對Cu2+、Zn2+、Ni2+的吸附可用Langmuir或Freundlich方程近似描述，為單分子層吸附。（5）樹脂再生后仍保持良好的吸附能力，在處理含上述重金屬離子的工業(yè)廢水方面具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
　　最后，考察了吸附平衡時(shí)間、樹脂粒度、用量、溫度、pH值、溶液初始濃度等因素對Cu2+、Zn2+和Ni2+吸附量的影響。在室溫（20～25℃）下，煤基螯合樹脂的吸附平衡時(shí)間約為2h，選擇