硒、铂、钯作为稀贵金属,被广泛地应用于工业等领域中.由于其资源稀缺、分布稀散且价值不菲,有效地从废水中分离回收这些稀贵金属具有重要意义.本研究针对复杂稀贵废水中的硒、铂、钯,采用吸附技术对其进行分离与回收,而制备高效、绿色、廉价的吸附材料具有潜在的应用价值.因此,本文优化制备了交联壳聚糖纤维(CCF)吸附剂,对 Se(Ⅳ)、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)的单一及竞争吸附行为进行研究,通过一系列表征分析方法探究其吸附、解吸及竞争吸附的机理,并采用分步解吸的方法实现Se(Ⅳ)、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)的分步回收.
　　采用两步环氧氯丙烷(ECH)交联+碳酸钠后处理的方法制备 CCF,并通过正交法对制备条件进行优化,最优制备条件为:预交联比例(ECH:壳聚糖,摩尔比)为0.6:1、预交联pH 值为8、二次交联比例(ECH:壳聚糖,摩尔比)为0.6:1、二次交联pH 值为12,验证实验结果显示此最佳制备条件稳定可行.
　　在CCF对Se(Ⅳ)、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)的单组分吸附研究中,CCF对Se(Ⅳ)、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)的最佳吸附pH值均为3;对Se(Ⅳ)、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)的等温吸附均符合Langmuir模型,拟合的最大吸附量分别为171.2mg/g、528.0mg/g、386.1mg/g.多元溶液(Se/Pt、Se/Pd、Pt/Pd、Se/Pt/Pd)中的等温吸附、吸附动力学研究结果显示,Se(Ⅳ)、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)之间存在一定的竞争作用,其中Se(Ⅳ)对Pt(IV)、Pd(Ⅱ)吸附的影响较小,Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)对 Se(Ⅳ)的干扰较大,Pt(Ⅳ)和 Pd(Ⅱ)之间则存在很强的竞争关系,CCF 对Se(Ⅳ)、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)的吸附选择性和亲和力顺序均为Pd(Ⅱ)>Pt(IV)>Se(Ⅳ).
　　通过XPS分析可知,CCF对Se(Ⅳ)、Pt(IV)、Pd(Ⅱ)的吸附均以静电吸引为主,同时对Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)的吸附还存在一定的络合作用;由于吸附作用力、吸附基团亲和力以及金属离子特性的差异,导致了CCF对Se(Ⅳ)、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)的吸附选择性和亲和力的差异.通过XPS表征分析,推测分步解吸的机理为:第一步Na2CO3解吸,Se(Ⅳ)和大部分 Pt(Ⅳ)可被 CO32-离子交换而洗脱,而Pd(Ⅱ)相对难以被交换,且部分 Pd(Ⅱ)转化为 PdO 沉积在材料表面;第二步酸化硫脲解吸则将 PdO 转化成PdCl42-,并全部解吸下来.
　　连续流吸附柱研究结果显示,CCF 对 Se(Ⅳ)、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)的吸附性能良好,吸附选择性和亲和力顺序为 Pd(Ⅱ)>Pt(Ⅳ)>Se(Ⅳ);通过分步解吸可将吸附剂上的Pd(Ⅱ)与Se(Ⅳ)、Pt(Ⅳ)分别解吸出来,解吸效果良好.再通过硫脲还原法可将第一步解吸富集液中的 Se(Ⅳ)与Pt(Ⅳ)进行分离,最终达到 Se(Ⅳ)、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)三种稀贵金属分步回收的目的,具有良好的工业应用前景.