论文部分内容阅读
木质素磺酸盐(LS)是造纸工业的副产物,来源丰富,分子中存在大量芳香结构和羟基、磺酸基及甲氧基等极性基团,将其改性制备的材料具有吸附金属离子或有机物的作用；但目前改性方法复杂,吸附效果亟待提高。本论文在实验室前期工作的基础上,研究得到了制备方法简单、可吸附重金属离子和有机染料的吸附材料。1.以工业级木质素磺酸钠为原料,环氧氯丙烷为交联剂,采用反相乳液聚合法和溶液聚合法制备了木质素基交联聚合物(EPLS, SPLS)。研究了反相乳液聚合温度、交联剂用量、反应时间、乳化剂用量及不同W/O体系对制备EPLS的影响,制得收率为25%的EPLS。研究了不同种类的溶媒体系对交联聚合反应影响。结果表明,在水-丙酮、水-四氢呋喃体系中可以获得收率分别为25.9%及31%的SPLS。用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)及热重分析(TGA)进行表征。2.系统研究了EPLS、SPLS对亚甲基蓝(MB)水溶液的吸附效果。研究结果表明,EPLS、SPLS对MB的吸附效果受pH、温度、MB初始浓度及吸附时间的影响。在pH 2～6范围内,EPLS、SPLS对MB的吸附量(Qe)随体系pH升高而增大,pH 6后Qe值基本不变。最佳吸附温度为35℃,高于35℃后Qe开始下降。吸附量随MB初始浓度的增大而增大,在固液比0.5g-L-1,pH 6.5,25℃下,EPLS、SPLS对MB水溶液的饱和吸附量分别为315.9 mg·g-1和321.5mg·g-1。EPLS、SPLS对MB的吸附平衡数据符合Langmuir等温模型,吸附动力学数据符合Lagergren拟二级动力学模型。3.系统研究了EPLS、SPLS对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附效果。研究结果表明,EPLS、SPLS对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能受H+浓度、温度、金属离子溶液初始浓度及吸附时间的影响,同时在金属离子混合溶液中存在竞争吸附。EPLS、SPLS对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附量随着pH增大而增大。Pb(Ⅱ)在25℃吸附效果最佳,温度升高吸附效果逐渐降低,对Cd(Ⅱ)吸附效果则随着温度升高逐渐增大。吸附量随Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)初始浓度的增大而增大,在固液比1g.L-1,25℃下,EPLS、SPLS对Pb(Ⅱ)溶液(pH 5)的饱和吸附量分别为99.93 mg·g-1和102.3mg·g-1；对Cd(Ⅱ)溶液(pH6.5)的饱和吸附量分别为55.08 mg·g-1和55.45mg·g-1。EPLS、SPLS对MB的吸附平衡数据符合Langmuir吸附等温模型,吸附动力学数据符合Lagergren准二级动力学模型。