羧基改性黃麻吸附材料制備及去除水中苯胺性能研究.pdf

1、近年來，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，突發(fā)水污染事件頻繁發(fā)生，對生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來了嚴(yán)重的危害。在突發(fā)水污染處置中，吸附法以其高效性起到了很大作用。但突發(fā)水污染處置對吸附材料要求較高，而容易被快速改性的黃麻纖維是一種理想的吸附劑基體。黃麻纖維來源廣泛、價格低廉、機(jī)械強(qiáng)度高、現(xiàn)場適用性強(qiáng)，且其結(jié)構(gòu)中活性基團(tuán)豐富，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)制備高效的吸附劑。
　　本文以黃麻為基體，以N,N-二甲基甲酰胺為反應(yīng)介質(zhì)，用均苯四甲酸二酐進(jìn)行改性制備羧基改性

2、黃麻吸附材料，以羧基改性黃麻對廢水中苯胺的吸附量為評價指標(biāo)，通過單因素實(shí)驗(yàn)考察了反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、酸酐用量、酸酐種類和反應(yīng)介質(zhì)種類對黃麻改性效果的影響，并用CCD響應(yīng)面法對反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度和酸酐用量三個反應(yīng)條件進(jìn)行了詳細(xì)優(yōu)化，確定了羧基改性黃麻的最佳制備條件，并采用FTIR和BET等手段對改性前后黃麻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，羧基改性黃麻最佳制備條件為：堿處理黃麻1.0 g，N,N-二甲基甲酰胺40 mL，均苯四甲酸二酐4.0

3、g，微波加熱環(huán)境下改性溫度125℃，時間25 min。由FT-IR分析知羧基被成功引入到黃麻表面；由BET分析知，黃麻經(jīng)改性后比表面積略有降低。
　　通過靜態(tài)條件實(shí)驗(yàn)研究了羧基改性黃麻對苯胺的吸附性能。系統(tǒng)地考察了pH、初始濃度、時間和溫度等對苯胺吸附性能的影響，并進(jìn)行了脫附再生實(shí)驗(yàn)，然后對吸附機(jī)理進(jìn)行了探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，羧基改性黃麻吸附苯胺的最佳pH在中性范圍內(nèi)，60 min基本達(dá)到吸附平衡；且隨著初始濃度和溫度的升高吸附量增

4、加；HCl對羧基改性黃麻的改性效果最好；再生4次后的吸附材料的吸附能力基本不變。羧基改性黃麻對苯胺的吸附過程符合Langmuir吸附等溫模型；吸附過程的動力學(xué)符合擬二級模型；由ΔG0為負(fù)值、ΔH0為正值可知該吸附過程是自發(fā)進(jìn)行的吸熱過程。羧基改性黃麻吸附苯胺的吸附作用主要包括氫鍵吸附和靜電吸附。
　　建立了固定床吸附裝置動態(tài)處理苯胺，并對處理工藝進(jìn)行了研究。重點(diǎn)考察了吸附床層高度、進(jìn)水流速和初始濃度對去除效果的影響以及吸附裝置的再