PVA含硫改性材料的制備、表征及其對Cu(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)吸附性能研究.pdf

1、螯合樹脂對金屬離子具有較好的吸附性能和選擇性,在濕法冶金、污水處理、分析化學(xué)等領(lǐng)域都有大量的應(yīng)用,故越來越引人關(guān)注。PVA有大量的活性基團、較好的機械強度,在一定條件下具有水溶性和生物降解性等特點,使其成為一種用途非常廣泛的水溶性高分子物質(zhì)。但是,PVA結(jié)構(gòu)上含有大量的羥基,容易吸水溶脹。雖然PVA有大量的羥基存在、但作為吸附材料其吸附性能特別是吸附選擇性存在著缺陷,限制了PVA的使用范圍。因此在通常情況下,要對PVA進行改性處理。含硫

2、樹脂對貴金屬離子有優(yōu)良的親和性,特別是對Au(Ⅲ)、Ag(Ⅰ)、Pt(Ⅱ)、Pd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)等離子具有較高的吸附容量和吸附選擇性。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、臥VA-Tu球狀樹脂的制備。用單因素法研究了PVA濃度、PVA/Tu(硫脲,Thioutea)配比、凝固浴中 H3BO3和Na2HPO4的濃度對PVA-Tu球狀樹脂的吸附性能、含水率、質(zhì)量磨損率的影響;對PVA-Tu球狀樹脂吸附Cu(Ⅱ)進行了吸附動力學(xué)研究;對于不同洗

3、脫劑 EDTA二鈉鹽、5-磺基水楊酸、8-羥基喹啉、Tu/HNO3對Cu(Ⅱ)洗脫效果進行直接評價。傅立葉紅外光譜和掃描電鏡對PVA-Tu球狀樹脂的結(jié)構(gòu)和表面形貌進行表征。結(jié)果表明:單因素法確定PVA-Tu球狀樹脂的制備最佳工藝條件,當(dāng)PVA的質(zhì)量分數(shù)為8.0％,PVA/Tu的質(zhì)量比為3:1,凝固浴中的H3BO3和Na2HPO4的質(zhì)量濃度分別為62.5g·L-1和37.5 g·L-1制備出的PVA-Tu球狀樹脂,對Cu(Ⅱ)的吸附量隨吸

4、附時間和Cu(Ⅱ)初始濃度的增加而不斷增大,飽和吸附容量Qm為31.11 mg·g-1;EDTA二鈉鹽與Tu/HNO3的洗脫效果好,洗脫率分別達到76.6%和87.1%;而通過SEM對樹脂的表面形貌觀察,加入Tu后樹脂的表面變得凹凸不平,吸附Cu(Ⅱ)后表面溝壑減少;通過FT-IR分析,推測樹脂中的N、S、O均可能與Cu(Ⅱ)的最外層軌道形成了配位鍵,吸附過程并非單純的物理吸附。
　　⑵CMT/PVA材料的制備。用單因素法研究了活

5、化液濃度、活化時間、CMT(環(huán)硫氯丙烷,Chloro Methyl Thiirane)的濃度、NaOH(ω,0%)的添加量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度對CMT/PVA的吸附性能、含水率的影響;對CMT/PVA材料吸附Ag(Ⅰ)進行吸附動力學(xué)進行研究;討論溶液pH值對CMT/PVA材料吸附Ag(Ⅰ)吸附量的影響;研究CMT/PVA材料對Ag(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的選擇吸附能力;用傅立葉紅外光譜和X-射線衍射儀對CMT/PVA的

6、結(jié)構(gòu)和結(jié)晶狀態(tài)進行表征。單因素法確定CMT/PVA的制備最佳工藝條件,在活化劑NaOH質(zhì)量分數(shù)為30%,活化時間為2h,CMT的二氧六環(huán)溶液體積分數(shù)20%,NaOH(ω,10%)添加量為3mL,反應(yīng)溫度為70℃,反應(yīng)時間為14h條件下,制備的CMT/PVA對Ag(Ⅰ)的吸附量隨吸附時間和Ag(Ⅰ)初始濃度的增加而不斷增大,飽和吸附容量Qm為69.52 mg·g-1;且對Ag(Ⅰ)具有好的選擇吸附性能;吸附的pH值范圍為2～6;通過FT-