铊在环境中具有高毒性,近年来我国发生了多起铊污染事件,随着社会的发展,铊污染越来越引起人们的重视,对高效且低成本的含铊废水处理方法的需求迫在眉睫。本文针对含铊废水的高效处理,制备出对Tl+具有良好吸附性能的巯基改性聚苯乙烯微球(thio-polystyrenemicrospheres,TPM),该微球具有成本低廉,可重复利用等优点;研究了 TPM对Tl+的吸附特性,确定了吸附剂投加量、反应时间、pH、温度、重金属离子等因素对其性能的影响;通过密度泛函理论计算了巯基对与Tl+的配合能力,并对TPM吸附T1+的机理进行了探讨。获得主要研究结果如下:(1)以氯甲基聚苯乙烯微球和硫脲为主要原料,采用水热法制备出淡黄色且表面光滑的TPM。通过热重分析表明TPM具有良好的化学热稳定性。在1mg/L的Tl+溶液中,TPM对Tl+的吸附去除率达到99%,具有显著的吸附Tl+性能,可用于含铊废水的吸附处理。(2)考察了吸附剂投加量、反应时间、pH、温度、重金属离子等因素对TPM吸附去除Tl+影响。在5mg/L的Tl+溶液中,当TPM投加量为0.4L/g、pH为6～10、反应温度为5～20℃、吸附时间为640min时,溶液中剩余的Tl+均低于5 u g/L的排放标准。当溶液中存在Pb2+、Zn2+等重金属离子时TPM对Tl+的吸附能力有所减弱。采用0.5mol/L的稀硫酸对TPM的解吸附,解析效果可达99.96%,且重复使用4次后TPM对Tl+的吸附能力仅降低0.1%,具有良好的再生性能。(3)基于密度泛函理论计算结果表明巯基与Tl+的稳定化能△E达到0.1043,两者具有较强的配合能力。采用EDS、FT-IR、Raman光谱以及XPS等手段进行表征,证实改性后的聚苯乙烯微球是通过嫁接的巯基与Tl+发生配位反应,从而吸附去除溶液中的Tl+。根据TPM吸附Tl+的等温线及动力学模型,表明TPM对Tl+的最大饱和吸附量可达3.47mg/g,且以化学吸附为主,膜扩散阶段为TPM吸附Tl+的主控步骤。