【摘 要】
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随着工业化和现代化进程的逐步加快,城市居民用水、工业生产用水以及其他城市用水的需求正逐年增加,同时水资源短缺和水环境污染的情况又日益加重。工业废水中往往存在大量的有机污染物,如人工合成染料、芳香族化合物等。它们在自然条件或常规废水处理工艺中很难被降解,对国家的水资源安全造成了极大的威胁,因此将它们从水体中去除具有重要的现实意义。在各种废水处理技术中,吸附法能有效去除水中的有机污染物,且因其成本低廉
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随着工业化和现代化进程的逐步加快,城市居民用水、工业生产用水以及其他城市用水的需求正逐年增加,同时水资源短缺和水环境污染的情况又日益加重。工业废水中往往存在大量的有机污染物,如人工合成染料、芳香族化合物等。它们在自然条件或常规废水处理工艺中很难被降解,对国家的水资源安全造成了极大的威胁,因此将它们从水体中去除具有重要的现实意义。在各种废水处理技术中,吸附法能有效去除水中的有机污染物,且因其成本低廉、操作简单、高效、无毒无害等优点,备受国内外学者的关注。近年来,大孔交联树脂因其高比表面积、良好的吸附性能受到广泛关注。二乙醇胺分子含有两个-OH和一个N原子,具有碱性、仲胺和多元醇的化学性质,在工业上用途广泛,而且随着石油工业的发展,其来源十分广泛。如果利用高分子试剂的稳定性和易分离的特性,在大孔交联树脂上接枝二乙醇胺,所获得的新型树脂具有亲水性和良好的吸附能力,能更大发挥其使用价值。本研究通过化学接枝法将二乙醇胺固载到大孔交联聚苯乙烯上,得到一种新型的吸附剂,并将其用于水中阴离子偶氮染料以及芳香族磺酸的吸附去除,获得了不错的去除效果。本论文的主要研究内容如下:1.聚苯乙烯二乙醇胺树脂的制备将氯甲基化聚苯乙烯树脂（Cl-PS）与二乙醇胺（DEA）在以异丙醇为溶剂的体系中反应,合成一种新型高分子材料聚苯乙烯二乙醇胺树脂（DEA-PS）。通过调节接枝反应时间、反应温度和对氯甲基聚苯乙烯树脂中Cl与二乙醇胺的物质的量之比(n Cl-:n DEA)获得最佳制备条件。在70℃和n Cl-:n DEA=1:2.5时反应6 h,可得到最佳DEA接枝效果。另外,我们采用IR、BET、SEM等对制备的DEA-PS树脂进行分析和表征。2.聚苯乙烯二乙醇胺树脂对阴离子偶氮染料的吸附研究将制备的DEA-PS树脂用于废水中阴离子偶氮染料日落黄的吸附处理。研究结果表明,该树脂在p H=2时对日落黄的吸附效果最佳,在p H 2-10的范围内对日落黄的吸附率均在90%以上,表明适用于大部分常见的含日落黄的废水吸附处理。吸附等温线和吸附动力学研究表明:DEA-PS对日落黄的吸附符合Freundlich等温模型,为多分子吸附;吸附过程可以用准二级动力学模型拟合,属于化学吸附。热力学参数表明DEA-PS对日落黄的吸附是自发的吸热过程。另外,实验结果表明DEA-PS树脂具有良好的重复使用性。3.聚苯乙烯二乙醇胺树脂对芳香族磺酸的吸附研究DEA-PS吸附对甲苯磺酸（P-TSA）的研究表明:不调节p H时,树脂对P-TSA的吸附率达到最大。吸附等温线和吸附动力学研究表明:DEA-PS对P-TSA的吸附符合Freundlich等温模型,为多分子吸附;吸附过程可以用准二级动力学模型拟合,属于化学吸附;热力学参数表明DEA-PS树脂对P-TSA的吸附是自发的吸热过程。另外,实验结果表明DEA-PS树脂具有良好的重复使用性。
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