【摘 要】
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水性油墨废水的聚丙烯酸酯废弃物属于高碳物,含水率较低,其吸附性能在材料的应用制造与环境的污染治理方面具有潜在的应用价值。光催化技术在降解染料废水方面有着与传统治理水污染技术不可比拟的优点。本文首先将聚丙烯酸酯废弃乳液与锌离子络合,制备尿素分子吸附剂,可用于废液中尿素以分子的形式回收,并研究其对尿素的吸附性能;将聚丙烯酸酯废弃乳液-Zn（Ⅱ）-尿素作为前驱体,采用热缩合法制备出高效吸附性光催化剂g-
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水性油墨废水的聚丙烯酸酯废弃物属于高碳物,含水率较低,其吸附性能在材料的应用制造与环境的污染治理方面具有潜在的应用价值。光催化技术在降解染料废水方面有着与传统治理水污染技术不可比拟的优点。本文首先将聚丙烯酸酯废弃乳液与锌离子络合,制备尿素分子吸附剂,可用于废液中尿素以分子的形式回收,并研究其对尿素的吸附性能;将聚丙烯酸酯废弃乳液-Zn（Ⅱ）-尿素作为前驱体,采用热缩合法制备出高效吸附性光催化剂g-C3N4,研究g-C3N4的吸附性能及光催化性能。本课题利用聚丙烯酸酯废弃物解决废液中尿素回收问题,并制备出高效吸附性光催化剂处理印染废水,将具有重要的社会与环境意义。本研究的主要结论如下:制备尿素吸附剂聚丙烯酸酯废弃乳液-Zn（Ⅱ）的最佳工艺参数为:聚丙烯酸酯废弃乳液与Zn2+的摩尔比为1:2.5,p H值为9,反应温度为50℃,反应时间为90 min。以0.5 mol·L-1尿素溶液为模拟废水,在吸附剂投加量为10 g·L-1,吸附时间为480 min的条件下,聚丙烯酸酯废弃乳液-Zn（Ⅱ）对尿素分子的吸附量可达到1278 mg·g-1。从吸附热力学分析,聚丙烯酸酯废弃乳液-Zn（Ⅱ）对尿素的吸附过程是自发的、吸热的和熵增的,符合Langmuir吸附等温模型。从吸附动力学分析,聚丙烯酸酯废弃乳液-Zn（Ⅱ）吸附尿素更符合准二级动力学模型,是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。聚丙烯酸酯废弃乳液-Zn（Ⅱ）-尿素制备高效吸附性光催化剂g-C3N4的最佳工艺参数为:煅烧温度550℃,升温速率为5℃·min-1保温时间为2 h。在阳离子兰X-GRRL染液初始浓度为50 mg·L-1,染液初始p H为7.38,g-C3N4光催化剂投加量为1 g·L-1,反应时间为120 min,氙灯功率为500 W的条件下,光反应的脱色率可达92.54%,暗反应的脱色率为80.35%。经过5次循环实验后,光反应的脱色率仍可达84.4%,循环前后的g-C3N4的XRD和FTl R的特征衍射峰均未发生改变,表明光催化剂g-C3N4具有较高的稳定性及良好的循环利用性。本文研究无机盐（NaCl、Na2SO4和Na NO3）浓度、自由基、阳离子色谱和母体结构对g-C3N4的吸附和光催化性能的影响。结果表明:NaCl和Na2SO4对阳离子兰X-GRRL的脱色有抑制作用,而Na NO3有促进作用。活性物种空穴（h+）、羟基自由基（·OH）和超氧自由基（·O2-）共同参与g-C3N4对阳离子兰的光催化脱色反应,其中·OH起主导作用。g-C3N4对不同色谱的阳离子染液的脱色效果不同,染料分子量越大,吸附量就越大,脱色率也就越高。g-C3N4对不同母体结构的染液的脱色效果从高到低依次为:蒽醌类>单偶氮>双偶氮>芳甲烷类。
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