【摘要】：隨著我國工業(yè)化的快速發(fā)展,工業(yè)用水消耗量的劇增導(dǎo)致廢水排放也日益增加,其中以苯酚及其衍生物為代表是工業(yè)廢水中1常見的高毒性、難降解物質(zhì),這對于生態(tài)環(huán)境提出了嚴峻考驗。因此,對含酚廢水的有效處理和凈化變得十分重要。而吸附法被認為是一種最為有效的分離、純化技術(shù),它是利用吸附劑吸附廢水中一種或者幾種污染物,具有處理效果好、成本低、操作簡便、可回收有用物料及吸附劑可重復(fù)使用等優(yōu)點。為此,本文主要選用了不同的功能性單體與交聯(lián)劑雙甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)共聚合成出不同類型的丙烯酸酯吸附樹脂并應(yīng)用于模擬苯酚廢水的吸附,測試了吸附樹脂的表觀結(jié)構(gòu)與性能,探討了影響吸附樹脂吸附苯酚的主要因素,采用動力學(xué)、等溫線、熱力學(xué)方程模型對吸附過程的數(shù)據(jù)進行了擬合分析,所得結(jié)果如下：(1)采用懸浮聚合的方式,將具有離子型基團-SO3單體4-乙烯基苯磺酸鈉(SSS)成功引入到甲基丙烯酸甲酯(MMA)與雙甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)的共聚,通過對樹脂進行FT-IR、TGA、SEM和BET等表征,結(jié)果表明成功合成了離子型的耐熱性好,具有大孔孔徑849.34 nm的丙烯酸酯吸附樹脂MSE。在pH=5,吸附劑用量0.2 g,接觸時間180 min,始濃度為3000 mg/L和313 K下得到最大吸附量58.29 mg/g。樹脂MSE對苯酚的吸附符合準二級動力學(xué)模型,內(nèi)部粒子擴散參與控制過程而非唯一的擴散控制步驟,Freundlich等溫線能較好擬合該吸附過程,熱力學(xué)分析表明該反應(yīng)是一個自發(fā)、吸熱、熵增的過程。(2)通過正硅酸乙酯(TEOS)與乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)間的水解、脫水縮合,再與雙甲基丙烯酸乙二醇酯進行共聚,通過對樹脂的FT-IR、 TGA、SEM和BET表征,成功合成了化學(xué)鍵合的耐熱性好,平均孔徑為3.8 nm和比表面積為293.90 m2/g的雜化丙烯酸酯吸附樹脂TVE。在pH=6,吸附劑用量0.1 g,接觸時間60 min,初始濃度為3000mg/L和298 K下得到最大吸附量為74.79 mg/g。TVE對苯酚的吸附能較好地符合準一級動力學(xué)方程,內(nèi)部粒子擴散分析表明該過程是由多個控制步驟共同影響的。Freundlich等溫線模型能很好地對吸附數(shù)據(jù)進行描述,說明該吸附過程為多層吸附,即是物理吸附過程。熱力學(xué)分析表明該吸附是一個自發(fā)、放熱的,低溫有利吸附過程。吸附了苯酚的TVE可用10 mL甲醇和10 mL去離子水的混合溶劑作為洗脫劑對其進行洗脫,經(jīng)過5次吸附-脫附再生循環(huán)利用吸附樹脂TVE仍能保持最初吸附能力的92.5%,表明該樹脂具有較好的重復(fù)利用性。(3)利用乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)的特點,讓VTMS與EGDMA先通過共聚,再使聚合物鏈上的Si-OCH3進一步水解、脫水縮合反應(yīng),通過水解前后產(chǎn)物的表征分析,成功合成了自摻雜的耐熱性好,接近微孔孔徑(2.54nm)的吸附樹脂VE。在pH=6,吸附劑用量0.1 g,接觸時間60 min,初始濃度為3000 m∥L和293 K下VE的最大吸附量為75.86 mg/g。該吸附過程符合準二級動力學(xué)方程：內(nèi)部粒子擴散模型表明整個吸附過程不單是內(nèi)部粒子擴散,還有其他的擴散步驟共同參與。VE對苯酚的吸附符合Freundlich等溫線模型。熱力學(xué)分析表明,吸附過程是自發(fā)的、放熱的物理吸附,同時吸附后的苯酚分子在樹脂表面的排列更加無序。采用20 mL甲醇和去離子水(體積比為1：1),經(jīng)過4次再生循環(huán)利用吸附樹脂VE仍能保持最初吸附能力的95.04%,展現(xiàn)出了很好的重復(fù)利用性。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;O647.33
【圖文】：

形貌分析逡逑樹脂ＭＳＥ的宏觀表面形貌圖，從圖中可Ｗ看出樹脂ＭＳＥ的球形顆粒，其平均直徑約為１ｍｍ。逡逑挺姫綜}v藏巇掽逡逑灥

本文編號：2732603