鄰苯二酚修飾樹脂的合成及其硼吸附性能研究

1、鄰苯二酚修飾樹脂的合成及鄰苯二酚修飾樹脂的合成及其硼吸附性能硼吸附性能研究研究StudyontheSynthesisofCatecholPendantChelatingResinitsAdsptionPerfmanceofBon學(xué)科專業(yè)：制藥工程研究生：林鴻指導(dǎo)教師：白鵬教授天津大學(xué)化工學(xué)院二零一四年六月萬方數(shù)據(jù)摘要硼是植物、動物和人體都不可或缺的元素，但硼過量同樣會帶來很大的危害。因此，飲用水和灌溉用水中的硼含量都必須進行嚴(yán)格控制。硼

2、吸附樹脂是最有效的除硼方法之一。大多數(shù)的硼選擇性樹脂都是以多元醇為功能基團。酚類中兩個羥基與苯環(huán)共平面，可與硼酸形成絡(luò)合物。由于鄰苯二酚與硼酸的反應(yīng)平衡常數(shù)比糖類與硼酸的還大，因此推測以鄰苯二酚為功能基團的樹脂具有良好的硼選擇性吸附性能。本文在聚苯乙烯樹脂上負載鄰苯二酚基團，合成了一種新型硼選擇性吸附樹脂，用于水體中低含量硼的去除。合成的樹脂用元素分析儀、傅里葉紅外光譜及掃描電鏡對負載量及結(jié)構(gòu)進行了表征分析，然后通過靜態(tài)吸附實驗研究了樹

3、脂對硼的吸附脫附性能。此外，本文還通過實驗研究了樹脂對硼的吸附過程機理。本文制備的樹脂在25℃下吸附硼酸溶液的吸附等溫線符合Langmuir等溫方程，且計算得到理論最大吸附量為4.83mgg。本文制備樹脂對硼的吸附受pH影響，堿性條件下的吸附量會比酸性條件下的吸附量稍大，且在pH在9附近時最大。本文還測定了吸附動力學(xué)曲線，分析表明吸附過程符合擬二級動力學(xué)方程，且吸附速率受化學(xué)反應(yīng)過程的控制。與大多數(shù)硼吸附樹脂相比，本文制備樹脂吸附硼后洗

4、脫條件溫和，不需使用強酸強堿。吸附后的硼酸僅需用10%的醋酸就可以洗脫，樹脂可以用飽和碳酸氫鈉溶液進行再生，且經(jīng)過3次吸附再生循環(huán)后吸附能力仍保持93%以上。此外，本文還用11BMASNMR方法研究了吸附過程機理。結(jié)果表明樹脂上的鄰苯二酚基團與硼酸主要形成1:1絡(luò)合物。本文還研究了10B、11B兩種同位素在樹脂上吸附的差異。結(jié)果表明，10B容易與樹脂絡(luò)合，能在樹脂相上富集，而11B會在溶液相中富集。25℃下對0.01M硼酸溶液，樹脂對硼