论文部分内容阅读
本文以氯甲基化的苯乙烯-二乙烯苯聚合物为母体,先通过Friedel-Crafts后交联反应合成了具有一定微孔结构和比表面积的超高交联树脂,再将超高交联树脂进行胺化反应,最终合成了一种具有一定季铵基含量及一定量微孔结构和比表面积的新型复合功能树脂。通过红外光谱仪、全自动气体吸附仪等方法对合成的树脂的理化结构进行了表征;同时通过吸附等温线,吸附热力学,吸附动力学,柱吸附脱附实验考察了新型复合功能树脂对水中典型酞酸酯类污染物邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的去除性能,并阐明了新型复合功能树脂对DMP的去除机理。研究结果表明:合成的复合功能树脂的具有一定的比表面积(123.5-235.5 m2/g),丰富的中孔结构和一定量的微孔结构,其中中孔孔容范围为0.256-0.465 cm3/g,微孔孔容范围为0.0466-0.098 cm3/g;孔径分析说明,新型复合功能树脂的孔径范围为9.4-11.9 nm。树脂相功能基含量分析表明,新型树脂的强碱功能基含量为1.28-1.57 mmol/g。因此,新型复合功能树脂的理化性质分析结果表明,该树脂是具有一定微孔和中孔结构,并具有一定强碱功能基含量的新型复合功能树脂。去除性能的研究结果表明,新型复合功能树脂N2-7对DMP具有较高的吸附容量,最大吸附量可以达到236.10 mg/g;较高的去除速率,在吸附开始的300min内即可达到吸附平衡,吸附过程可能受内扩散控制;N2-7对DMP的柱吸附脱附研究表明,吸附出水的前1500BV,DMP的浓度可以达到0.0165 mg/g,说明N2-7对DMP具有较高的处理深度。柱脱附实验表明,N2-7具有较好的脱附再生性能,脱附率可以达到100%。去除机理研究表明,N2-7对DMP的吸附是自发进行的,是一优惠吸附。N2-7对DMP的去除机理包括物理吸附和化学吸附,其中物理吸附作用主要包括疏水作用,微孔填充,Л-Л作用等;化学吸附作用是DMP在树脂相OH-的作用下水解为MMP和PA,水解产物再通过羧基与季铵基之间的离子交换作用吸附于树脂功能基上。在两种吸附作用中,化学吸附占主导作用,去除百分比可以达到55%以上;物理吸附作用稍弱,去除百分比低于45%。进一步的研究表明,在吸附量较低,温度较高时,化学吸附作用较强,溶液中的DMP可几乎完全水解;在吸附量逐渐增大,温度较低时,由于树脂上携带的-OH基团的量有限,水解DMP的能力逐渐饱和,物理吸附作用逐渐展现出它的优势。综上所述,合成的含季铵基的新型复合功能树脂作为一种复合功能吸附剂,其对DMP的去除深度明显优于前期研究中的固体碱催化剂D201,展现了其深度净化去除水体中酞酸酯类环境激素的良好性能。本研究为水体中酞酸酯类污染物的深度净化去除提供了重要的理论和技术基础。