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随着工业发展,染料在带来巨大经济效益的同时,产生了较为严重的生态环境污染。由于染料废水具有组分复杂、难于脱色、CODcr及BOD5浓度高、水质水量变化大、悬浮物多、含有难降解成分等诸多特点,是工业废水处理的一大难题。因此,当前染料污染治理引发社会各界关注。与其他工艺相比,吸附法处理染料废水具有成本低,操作简单,不产生有毒有害物质,效率高且能够选择性吸附某些化合物等优点。吸附剂的选择是吸附法处理效果的关键,壳聚糖及其衍生物是一种具有来源广泛、成本低廉、无毒害、易降解等诸多特点的天然高分子材料,且壳聚糖分子中含有大量活泼氨基与羟基,可在一定条件下进行改性,提高其吸附性能与稳定性。接枝改性所选用的聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)具有高阳离子活性及电荷密度,可与带有其他官能团的单体接枝共聚,从而引入季铵盐基团。同时,本课题采用磁性分离技术,大大提高了吸附剂的重复利用性。论文主要内容与结论如下:(1)采用共沉淀法制备Fe3O4纳米颗粒;以Fe3O4纳米颗粒为磁核,通过乳化交联法制备磁性壳聚糖微球(MCPs);以过硫酸钾(KPS)为引发剂,在氮气吹扫下通过自由基引发接枝共聚法制备聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)接枝磁性壳聚糖微球(PMCPs)。(2)对MCPs与PMCPs进行表征,傅里叶红外变换光谱图、热重分析、粒径分析、Zeta电位等均表明DAC接枝成功;X射线衍射图谱证明壳聚糖涂层和DAC接枝不会导致Fe3O4纳米颗粒的晶体结构发生相变;磁滞回线表明虽然壳聚糖涂层和DAC接枝会减弱Fe3O4的磁性,但磁性粒子仍可以通过外部磁场分离;(3)以阴离子染料日落黄(SY)为模拟废水,研究染料废水初始pH、初始浓度及吸附时间对磁性微球吸附效果的影响,并进行解吸实验,探究磁性微球的可重复利用性。结果表明,在染料废水初始pH 2.010.0范围内,吸附容量随pH减小显著增大,且PMCPs的吸附容量显著高于MCPs;PMCPs在初始60 min内吸附容量迅速增加,随后增速减慢,吸附容量基本不再变化;当初始浓度较低时,PMCPs的吸附容量随染料浓度的增大显著增加,浓度大于900 mg/L后增速减慢并最终达到平衡;经过5次吸附-脱附循环实验后,PMCPs仍具有较好的吸附性能。(4)吸附动力学、吸附等温线及吸附热力学模型分析表明,磁性微球PMCPs对日落黄染料的吸附过程符合准二级吸附动力学(PSO)模型及Langmuir吸附等温线模型;在pH 2.0、温度25°C条件下,PMCPs对日落黄染料废水的最大吸附容量为787.14 mg/g;PMCPs吸附日落黄染料为自发、放热过程。将PMCPs与已有研究的其他吸附剂进行比较。结果显示,PMCPs的吸附容量位于较高水平。