【摘要】：超高交聯(lián)吸附樹脂憑借其優(yōu)良的孔結構、高比表面積、高機械強度、優(yōu)異的吸附選擇性且容易脫附再生等特點,成為吸附分離新材料的研究熱點,但傳統(tǒng)超高交聯(lián)樹脂骨架結構單一(多為St-DVB型)、制備成本較高的缺點也在某種程度上限制了它們的應用領域的拓寬。 本研究是在實驗室前期工作基礎上,首次采用對二甲苯側鏈光氯化及持續(xù)Friedel-Crafts烷基化聚合反應合成了一類超高交聯(lián)樹脂,并研究了其對水溶液中苯酚的靜態(tài)吸附特性。超高交聯(lián)樹脂具體的制備過程分為兩步,一是由對二甲苯側鏈光氯化反應制備混合氯代對二甲苯,以制得對二氯芐含量最高的混合氯代對二甲苯；二是在FeCl3催化作用下,將制得的氯代對二甲苯自聚、或者與苯BE(或聯(lián)苯DP)共聚制備超高交聯(lián)樹脂。 通過紅外光譜儀、元素分析儀、比表面積和孔徑測定儀等對該類超高交聯(lián)樹脂的化學結構、比表面積及孔結構等進行表征,并對其合成機理進行初步探討。實驗結果表明：該類吸附樹脂具有比表面積高(最高可達905 m2/g)、孔體積大、孔徑分布窄(主要分布在微孔和低端中孔)等特點,而且此類樹脂中都含有O元素,這是殘留在樹脂中的CI被水解成-OH或者被氧化為-C=O而來。 通過對苯酚的靜態(tài)吸附行為的研究表明,在研究的濃度范圍內,此超高交聯(lián)樹脂對苯酚的吸附量高達171mg/g,明顯優(yōu)于國內外用于酚類吸附的Amberlite XAD-4樹脂；對苯酚的吸附等溫線能很好的用Freundlich和Langmuir方程擬合；在吸附過程中,吸附劑中的羥基與苯酚的酚羥基形成氫鍵作用力,這增加了樹脂對苯酚的吸附量；動力學研究表明吸附過程符合準二級動力學模型；吸附過程是自發(fā)的放熱過程。這類樹脂有望在酚類廢水處理中得到應用。
[Abstract]:Ultra-high crosslinking adsorption resin has become the research focus of new materials for adsorption and separation because of its excellent pore structure, high specific surface area, high mechanical strength, excellent adsorption selectivity and easy desorption regeneration. However, the traditional ultra-high crosslinked resin skeleton structure is single (mostly St-DVB type), and the high cost of preparation also limits their application field to some extent. Based on the previous work in laboratory, a kind of super crosslinked resin was synthesized by photochlorination of p-xylene side chain and continuous Friedel-Crafts alkylation polymerization for the first time, and its static adsorption properties for phenol in aqueous solution were studied. The specific preparation process of ultrahigh crosslinked resin is divided into two steps. One is the preparation of mixed p-chlorobenzene by photochlorination of p-xylene side chain to prepare p-dichlorobenzene mixed p-xylene with the highest content of p-dichlorobenzene, and the other is under the catalysis of FeCl3. The super crosslinked resin was prepared by self-polymerization of p-xylene chloride or copolymerization with benzene be (or biphenyl DP). The chemical structure, specific surface area and pore structure of this kind of super crosslinked resin were characterized by infrared spectrometer, element analyzer, specific surface area and pore size analyzer, and the synthetic mechanism was preliminarily discussed. The experimental results show that the adsorption resins have high specific surface area (up to 905 m2 / g), large pore volume and narrow pore size distribution (mainly distributed in micropores and low-end mesoporous). The residual CI in the resin is hydrolyzed to-OH or oxidized to Con O. The static adsorption behavior of phenol shows that the adsorption capacity of this super crosslinked resin for phenol is as high as 171 mg / g in the range of concentration studied, which is obviously superior to the Amberlite XAD-4 resin used for phenol adsorption at home and abroad. The adsorption isotherm of phenol can be fitted well by Freundlich and Langmuir equation. In the process of adsorption, the hydroxyl group in adsorbent forms hydrogen bond force with phenol hydroxyl group, which increases the adsorption capacity of phenol. The kinetic study shows that the adsorption process accords with the quasi-second-order kinetic model and the adsorption process is a spontaneous exothermic process. This kind of resin is expected to be used in phenolic wastewater treatment.
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：O647.31

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本文編號：2174710