随着国民经济的发展,海水淡化用于工农业生产将成为21世纪的主要方法,但是经淡化的海水中还存在很多问题,其中除硼得到越来越多的关注。因此本论文分别采用纤维素和硼特效树脂进行除硼实验的研究,应用处理后的天然棉作为纤维素以及硼特效树脂D403作为吸附剂,研究了纤维素吸附剂及硼特效树脂对硼吸附的动力学、热力学实验,同时研究了纤维素吸附剂的吸附机理。其研究结果为海水除硼提供一定的理论依据。 第一部分研究中测定了纤维素及硼特效树脂吸附剂的浓度吸附等温线、时间吸附等温曲线、动态柱状曲线,并对曲线进行了拟合优化:测定了模拟海水中的Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、Cl^-等竞争离子的存在对纤维素以及硼特效树脂吸附硼酸性能的影响;测定了再生次数对吸附剂的影响。研究结果表明,Langmuir方程的线性拟合形式能恰当地描述硼酸在纤维素以及硼特效树脂上的吸附规律:时间吸附等温曲线,通过拟合优化,表明纤维素和硼特效树脂对硼的吸附都能用二级动力学方程描述,吸附时间柱状实验,分别应用托马斯模型和Yoon and Nelson模型进行描述;溶液中存在的Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、Cl^-等离子对纤维素以及树脂吸附硼酸具有负影响,影响程度是硼特效树脂>纤维素;纤维素和硼特效树脂再生五次以上吸附效果没有下降。 第二部分通过IR和XRD谱图分析,硼酸和葡萄糖、甘露醇、N-甲基葡萄糖胺在溶液中的络合比的测定,一系列pH值-浓度吸附试验以及建立半经验数学模型对吸附机理进行探讨。研究结果表明,通过IR和XRD谱图分析,表明纤维素上吸附了H₃BO₃;硼酸和葡萄糖、甘露醇、N-甲基葡萄糖胺在水溶中络合比分别为1:1,1:2,1:2,同时溶液中有H⁺释放出来;应用半经验数学模型分析pH值-浓度吸附实验,表明纤维素对硼酸主要以化学吸附为主吸附比为1:1,以物理吸附为辅,反应过程中释放出H⁺。