弱酸性聚丙烯離子交換纖維的制備及其在吸附回收稀土元素的應(yīng)用.pdf

1、以聚丙烯(PP)纖維為基體，采用60Coγ射線預(yù)輻照、紫外線輻照接枝方法，接枝帶羧基單體，然后通過轉(zhuǎn)型制得了新型弱酸性離子交換纖維。本文詳述了該離子交換纖維的制備方法，以及對吸附分離稀土元素的應(yīng)用。
　　為得到較高接枝率的PP-g-AA纖維，實驗對反應(yīng)條件進行探討，包括輻照劑量，阻聚劑濃度，溫度，反應(yīng)時間，單體濃度等。經(jīng)過實驗證實在2kGy/h劑量率的60Co輻射源下連續(xù)輻照20h后，以水為溶劑，丙烯酸(AA)濃度20％，阻聚劑濃

2、度0.08％，60℃的條件下反應(yīng)2h可以得到接枝率190～200％的接枝丙烯酸聚丙烯纖維(PP-g-AA)，然后轉(zhuǎn)型得到弱酸性PP-g-AA纖維，其交換容量達到9.5mmol/g干纖維。
　　紫外光接枝實驗對單體濃度、光引發(fā)劑濃度和輻照反應(yīng)時間等因素研究其對接枝率的影響，以水為溶劑，丙烯酸(AA)濃度為7％、光引發(fā)劑濃度為0.4％、輻照反應(yīng)40分鐘的條件下可以得到接枝率約200％的聚丙烯接枝丙烯酸纖維(PP-g-AA)，纖維的交換

3、容量達到9.5mmol/g干纖維。
　　預(yù)輻照實驗得到接枝馬來酸酐-苯乙烯的較佳的反應(yīng)條件:在2kGy/h劑量率的60Co輻射源下連續(xù)輻照20h后，以丁酮為溶劑，苯乙烯濃度為10％、馬來酸酐濃度為10％、溫度為60℃的條件下反應(yīng)4h可以得到接枝率178％的PP-g-(MAH-co-St)，用返滴定法測得該離子交換纖維的交換容量達到7.7mmol/g干纖維。
　　通過研究PP-g-AA纖維對稀土元素的吸附和解吸性能，發(fā)現(xiàn)在pH

4、=5.7的條件下，鈉型纖維對釔(Y）、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)的靜態(tài)吸附量分別可達到154、362、104、278mg/g。用0.1mol/L的鹽酸進行洗脫，解吸率可達到95～99％。靜態(tài)吸附實驗證實其吸附等溫曲線符合Langmiur吸附等溫式，符合單分子層吸附，且其吸附動力學(xué)符合Lagergren二級吸附動力學(xué)模型。且制得的弱酸性離子交換纖維PP-g-(MAH-co-St)對稀土離子的選擇性大于PP-g-AA，在對于不同的稀