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硝酸盐具有致癌、致畸、致遗传变异性,饮用水中微量的硝酸盐就会危害人体健康。离子交换法因具有操作简单、效果稳定、可循环再生使用等特点,已成为去除水中硝酸盐的有效方法。为提高离子交换树脂的选择性和脱附再生性能,本论文合成了两种新型大孔强碱性阴离子交换树脂,并以普通阴离子交换树脂D201和硝酸盐专用树脂Purolite A520E(以下简称为A520E)为对比,研究了树脂对NO3-离子的脱除能力,主要内容如下: (1)树脂合成与表征:以氯甲基化聚苯乙烯为母体,以N,N-二甲基正辛胺和N-乙基吗啉为功能化试剂,合成了DMOA和EMP两种新型强碱性阴离子交换树脂。通过傅立叶红外光谱、BET比表面积、平均孔径及总交换容量的分析,对两种树脂进行理化结构表征。 (2)树脂性能研究:静态实验结果表明,D201、A520E、DMOA和EMP四种树脂对NO3-的吸附等温线均符合Langmuir模型,在相同的温度下,树脂对NO3-离子的最大吸附容量Qm的大小顺序依次为:D201>DMOA>A520E>EMP;吸附热力学分析表明,树脂对NO3-的吸附是自发进行的放热过程;树脂的吸附动力学曲线可用准二级动力学方程描述;竞争离子对树脂吸附的影响实验结果表明,在相同氯离子浓度的溶液中,树脂对NO3-离子吸附容量的大小顺序依次为:DMOA>A520E>D201>EMP;在相同硫酸根离子浓度的溶液中,树脂吸附容量的大小顺序依次为DMOA>A520E>EMP>D201;在氯离子和硫酸根离子共同存在的溶液中,树脂吸附容量的大小顺序依次为DMOA>A520E>D201>EMP;溶液pH值的变化对树脂吸附容量的影响很小;NaCl溶液作为解吸剂对四种树脂解吸率的大小顺序为:EMP>D201>A520E>DMOA。树脂对模拟地下水的动态吸附-解吸实验结果表明,DMOA树脂对NO3-的吸附选择性最佳,EMP的脱附再生性能最好,两种新型树脂均可重复使用。