论文部分内容阅读
膜材料是废水处理中的重要材料之一。本文以壳聚糖为原料，添加了聚乙二醇20000和合成的亚铁氰化钾钛粉末，制备出壳聚糖/聚乙二醇复合膜及壳聚糖/聚乙二醇/亚铁氰化钾钛复合膜，并对其性能、反应机理及应用进行分析研究。论文探讨了壳聚糖/聚乙二醇膜及壳聚糖/聚乙二醇/亚铁氰化钾钛膜的制备方法，讨论了交联剂戊二醛加入量，壳聚糖与聚乙二醇添加比例，亚铁氰化钾钛粉末加入比例等因素对膜的性能的影响，并通过单因素试验法确定出膜的最佳制备条件为：戊二醛加入量占铸膜液的1/20(v/v)，聚乙二醇与壳聚糖比例为1:1(v/v)，亚铁氰化钾钛加入体积占总溶液1/200，此时复合膜的吸附量最大。通过红外光谱分析发现，引入的聚乙二醇和亚铁氰化钾钛与壳聚糖分子间发生氢键作用。通过扫描电镜对膜形貌结构进行分析表明，致孔剂聚乙二醇的加入和亚铁氰化钾钛的引入使原本表面光滑致密的壳聚糖膜产生了孔结构，提高了复合膜对铜离子的吸附能力，使废水处理的效果得到了改善。用制备的壳聚糖/聚乙二醇/亚铁氰化钾钛膜对含铜废水进行处理，并与纯壳聚糖膜和壳聚糖/聚乙二醇膜的处理效果进行对比。在最佳试验条件下，即pH为5.50，试验温度为55°C，试验时间为2h，含铜废水初始浓度为10mg·L-1，纯壳聚糖膜、壳聚糖/聚乙二醇膜、壳聚糖/聚乙二醇/亚铁氰化钾钛膜对铜离子的最大吸附量分别为4.98mg·g-1、7.79mg·g-1和9.85mg·g-1；对铜离子的最大去除率分别达到60%、85%和95%以上。壳聚糖/聚乙二醇/亚铁氰化钾钛膜的吸附效果优于纯壳聚糖膜和壳聚糖/聚乙二醇膜。通过平衡浓度-饱和吸附量（ce-qe）热力学线性拟合以及时间-饱和吸附量(t-qe)动力学线性拟合，讨论了三种复合膜在处理含铜废水时的相关特性，探讨了除铜机理。研究发现，壳聚糖/聚乙二醇/亚铁氰化钾钛膜除铜过程符合Langmuir等温吸附方程(y=0.0597x+0.0168)，线性相关度达到了0.9966，其最适合动力学方程为准二级反应动力学模型(y=7.7136x+0.0451)。