硼及其化合物一方面廣泛地用于生產(chǎn)生活中,另一方面過多攝入硼,會(huì)對(duì)生命體造成巨大傷害。對(duì)于除去水體中的硼酸,其中一種有效的除硼方法是樹脂吸附法。本論文合成了三種新的除硼樹脂,主要適用于吸附低濃度硼酸溶液,以達(dá)到除硼和提取硼的目的。1.以聚丙烯酸甲酯樹脂（PMA）為原料,與二乙烯三胺進(jìn)行胺化反應(yīng),合成中間體PMA-DETA樹脂,中間體再用環(huán)氧丙醇修飾,異丙醇作溶劑,合成了PMA-DETA-Gly樹脂。以聚丙烯酸甲酯樹脂（PMA）為原料,與乙二胺進(jìn)行胺化反應(yīng),合成了中間體PMA-EDA樹脂,中間體先與葡萄糖反應(yīng),再用硼氫化鈉催化還原,所用溶劑為甲醇,合成了PMA-EDA-Glu樹脂。通過對(duì)PMA、PMA-DETA、PMA-EDA、PMA-DETA-Gly、PMA-EDA-Glu五種樹脂的含水量、弱堿交換量及紅外光譜分析,可以判斷出除硼樹脂PMA-DETA-Gly和PMA-EDA-Glu成功合成出來�？疾炝诉@幾種樹脂對(duì)硼酸的吸附性能,結(jié)果顯示其中僅除硼樹脂PMA-DETA-Gly和PMA-EDA-Glu可吸附硼酸。在低濃度硼酸溶液中PMA-DETA-Gly對(duì)硼酸的吸附容量可達(dá)7.70 mg/g... 

【文章來源】：湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

用菱鎂礦去除水體中的硼酸的過程[33]

碩士學(xué)位論文6容量高達(dá)3.25mmol/g，遠(yuǎn)高于市售的硼選擇性樹脂（例如AmberliteIRA-743）和許多其他合成的吸附劑。該吸附劑可以在8h內(nèi)吸附溶液中90%左右的硼酸，在12h內(nèi)達(dá)到吸附平衡。當(dāng)使用1.2g/L的吸附劑量時(shí)，海水中的硼濃度可以從4.8mg/L降低到小于0.5mg/L。1.4.3萃取法萃取法是利用相似相溶的原理，即溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑里溶解度不同，可以將溶質(zhì)從溶解度高的溶劑里倒入溶質(zhì)溶解度低的溶劑里，使得溶質(zhì)在溶解度低的溶劑里析出，然后提取出來。使用萃取法除硼主要原因是硼酸可以與含有鄰羥基或者多羥基有機(jī)溶劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，并且選擇的含鄰羥基或者多羥基物質(zhì)與水不能互溶。當(dāng)硼酸與羥基反應(yīng)結(jié)束之后，把需要萃取的含硼酸物質(zhì)從水相中萃取分離。AgustinFortuny[36]等在不同溶劑改性劑下測(cè)定了二元醇1，3-二醇，萃取劑對(duì)分離硼的效率，結(jié)果顯示葵醇可以為煤油相中的1，3-二醇分子提供更穩(wěn)定的環(huán)境，使得其對(duì)硼萃取的效率更高。在連續(xù)的萃取實(shí)驗(yàn)中，2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇（BEPD）在二醇中的穩(wěn)定性最好。圖1-2硼酸與BEPD和TMPD反應(yīng)的平衡狀態(tài)[36]1.4.4滲透法滲透法有正滲透法（FO）和反滲透法（RO）兩種。正滲透法是一種膜過程，以滲透壓為驅(qū)動(dòng)力，水從低滲透壓的一側(cè)通過半透膜進(jìn)入高滲透壓的那一側(cè)。正滲透法操作簡(jiǎn)單綠色無污染，不需要外力來增加驅(qū)動(dòng)力，回收率高，可以用于治理水體污染和從溶液中提取特定物質(zhì)。但是，用正滲透法除硼時(shí)容易受溶液酸堿度的影響。Liu等[37]用正滲透法去除放射性廢水中的核素和硼酸，測(cè)定了膜材料

丙烯酸系除硼樹脂的合成及性能研究13型溶液和后結(jié)晶堿液中去除草酸硼酸鹽。使用間歇系統(tǒng)研究了GLY樹脂的吸附行為。結(jié)果表明，在硼酸溶液pH為9.5時(shí)吸附容量最大，24h后達(dá)到平衡，平衡吸附容量為1.3mg/g。樹脂對(duì)硼酸鹽的靜態(tài)吸附等溫線符合Langmuir模型的計(jì)算表明，說明樹脂對(duì)硼酸是單分子層的化學(xué)吸附。從硼濃度為5mg/L的溶液和具有9.1mg/L的結(jié)晶后堿液中的硼去除率分別為99％和80％。熱力學(xué)參數(shù)表明了吸附過程的自發(fā)性和吸熱性。GLY樹脂對(duì)硼的吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型，說明吸附速率主要受膜擴(kuò)散的影響。樹脂吸附-解吸效率為100％，說明GLY樹脂可以反復(fù)使用。圖1-4GLY樹脂的合成路線[68]Kamcev等人[69]用比表面積高的多孔聚合物的四苯甲烷的中孔聚芳香族骨架（PAFs）為原料，在PAFs的孔壁里加載N-甲基-D-葡萄糖胺（NMDG），得到兩種除硼聚合物PAF-1-NMDG和P2-NMDG，然后對(duì)比了兩種新的除硼劑與商用樹脂AmberliteIRA743對(duì)硼酸的吸附性能，結(jié)果顯示，以PAFs為骨架的聚合物吸附硼酸的能力比AmberliteIRA743樹脂高70%左右，而且吸附硼的速度更快，PAF-1-NMDG可以在3min內(nèi)，以0.3mg/L的樹脂量將海水中硼的濃度從2.91ppm下降到小于0.5ppm。兩種除硼劑可以在溫和的酸堿條件下再生，能夠反復(fù)使用。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3105927