有机/无机复合高吸水树脂的合成及其吸附性能研究

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以花生壳和丙烯酸为主要原料采用水溶液聚合法合成了吸水倍率为1343g/g的花生壳-丙烯酸高吸水树脂,并用红外光谱和扫描电镜进行了表征。探讨了花生壳用量对吸水倍率的影响。最佳合成工艺为:花生壳的含量为10%。研究了花生壳含量、pH值和溶液的初始浓度对吸附亚甲基蓝吸附容量的影响。当花生壳含量为20%,pH值为7,亚甲基蓝的初始浓度为1100mg/L时,花生壳/聚丙烯酸钠吸附亚甲基蓝的综合吸附性能最好,达到942mg/g。通过对花生壳/聚丙烯酸钠吸附亚甲基蓝的吸附等温线和吸附动力学分析,得出此吸附过程符合朗格缪尔模型和准二级动力学模型。说明花生壳/聚丙烯酸钠高吸水树脂吸附亚甲基蓝是自发的过程,吸附速率很快,是一个很好的亚甲基蓝染料吸附剂。以埃洛石、丙烯酸、丙烯酰胺和聚乙烯醇为原料采用水溶液聚合法合成了吸水倍率为2077g/g的埃洛石-聚乙烯醇/聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水树脂,并用红外光谱和扫描电镜进行了表征。探讨了埃洛石用量、丙烯酰胺用量对吸水倍率的影响。最佳合成工艺为:埃洛石的含量为10%,丙烯酰胺用量为60%。实验表明,埃洛石的含量为20%,亚甲基蓝溶液的pH值为7,离子强度越小且复合材料的粒径越小时,复合材料对亚甲基蓝的吸附效果最好。通过对埃洛石-聚乙烯醇/聚(丙烯酸-丙烯酰胺)吸附亚甲基蓝的吸附等温线和吸附动力学分析,得出此吸附过程符合朗格缪尔模型和准二级动力学模型。说明埃洛石-聚乙烯醇/聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水树脂吸附亚甲基蓝是自发的过程,吸附速率很快,是一种很好的亚甲基蓝染料吸附剂。以埃洛石、海藻酸钠和丙烯酸为原料采用水溶液聚合法合成了吸水倍率为1917g/g的海藻酸钠-g-聚丙烯酸/埃洛石复合高吸水树脂,并用红外光谱和扫描电镜进行了表征。探讨了埃洛石用量、海藻酸钠用量对吸水倍率的影响。最佳合成工艺为:埃洛石的含量为10%,海藻酸钠用量为15%。实验表明,埃洛石的含量为20%,溶液的pH值为5.5,初始浓度为0.02molL时,海藻酸钠-g-聚丙烯酸/埃洛石高吸水树脂吸附铜离子的吸附容量达到263.3mg/g。通过对海藻酸钠-g-聚丙烯酸/埃洛石高吸水树脂吸附铜离子的吸附等温线和吸附动力学分析,得出此吸附过程符合朗格缪尔模型和准二级动力学模型。说明海藻酸钠-g-聚丙烯酸/埃洛石高吸水树脂吸附铜离子是自发的过程,吸附速率很快,是一种很好的重金属废水吸附剂。本论文的创新之处:(1)采用花生壳、无机粘土类物质埃洛石和海藻酸钠分别制备了三种高吸水树脂,随着这三种物质的加入,使高吸水树脂具有了可部分降解性能,也降低了其制造成本。(2)利用高吸水树脂特殊的三维网状结构进行吸附实验,初步探索了高吸水树脂的吸附性能,并进行了吸附动力学研究。本文采用不同的原料合成了可部分降解的高吸水树脂,并探讨了其吸附性能,为高吸水树脂在处理废水方面的应用奠定了一定的基础。
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