论文部分内容阅读
随着工农产生产的飞速发展,环境污染日益严重,如农药在地表水、土壤、食物和生物体中的残留日益积累,重金属污染物普遍存在于环境中,这些都将威胁人类的健康。因此,快速去除环境污染物,修复环境越来越受到人类的重视,当前高效分离去除污染物研究领域非常活跃。本论文分别采用了磺化苯乙烯微球(SP)稳定Pickering乳液法和羧基化介孔二氧化硅(CMSNs)界面接枝、中空聚多巴胺胶囊(HPDA)生物粘附HIPEs产物制备了MPMMA、HPFs、HPDA-MPGMA多孔材料。最终,以三氟氯氰菊酯(LC)和铜离子(Cu(Ⅱ))为研究对象,运用动力学、热力学模型考察了多孔材料对典型污染物LC、Cu(Ⅱ)的吸附分离性能、行为和吸附机理。(1)通过Pickering乳液聚合合成了表面凹坑结构的单分散多孔微球。实验中,研究了MPMMA对于典型污染物LC的吸附,实验平衡数据用动力学模型和Langmuir、Freundlich等温方程以及Thomas模型进行拟合。结果得出,准二级动力学模型能更好的解释实验结果;实验吸附和Freundlich等温吸附更为接近,298K时多分子层吸附量为59.88μmol g-1;动态吸附更加符合Thomas工业模型方程。此外,四次循环吸附后材料仍保持初始95%的吸附能力,意味着材料有很好的再生能力。(2)应用界面接枝的方法把CMSNs键合到MPGMA泡沫表面。由于大量的羧基基团被引入到HPFs中,增加了材料的活性结合位点有利于污染物的快速捕获,并且吸附结果表明进一步的界面接枝后HPFs的分离性能增强。在单组份系统研究中,288K时单分子层吸附量分别为80.11 mg g-1、21.79 mg g-1。在双组分系统研究中,两者的吸附容量都有明显的增加,并且对可能涉及的机理进行了推测。(3)主要涉及HPDA通过生物粘附MPGMA表面制备高比表面两种性能吸附剂的方法,在这一步的实验中材料吸附分工明确,MPGMA吸附油溶性LC、HPDA吸附水溶性Cu(Ⅱ)。实验中得出三次生物粘附HPDA有利于Cu(Ⅱ)吸附的同时良好的保护了MPGMA大孔结构,并且吸附数据显示出对Cu(Ⅱ)良好的低浓度富集(<10 mg L-1)效果,七次再生实验表明HPDA-MPGMA性能稳定,在吸附分离领域有潜在的优势。