论文部分内容阅读
Cr(Ⅵ)是一种主要的有毒重金属污染物,在工业生产中会产生大量含Cr(Ⅵ)的废水,这些废水中的Cr(Ⅵ)会对环境和人体健康造成很大的危害;同时,它也是世界范围内难以处理的剧毒重金属之一,对废水中Cr(Ⅵ)的吸附去除被认为是最环保经济的做法。 聚丙烯(PP)作为五大通用塑料,在工业生产和日常生活中被大量应用。作为吸附材料,PP纤维由于具有传质距离短、化学性能稳定、耐酸耐碱、刚性好、比表面积大等特点,在吸附材料领域中被广泛关注和研究。但是,PP纤维由于亲水性较差且表面没有极性官能团因而限制了其作为水中吸附材料的应用。 为改善PP纤维表面亲水性、引入极性官能团,需要对PP纤维表面接枝活性单体进行改性。丙烯酸(AA)由于具有双键因而可以接枝到PP纤维的表面,同时AA分子中的羧基基团可以改善纤维亲水性且能在纤维表面引入活性羧基,是改性PP纤维最常用的单体之一。实验采用等离子体法改性PP纤维,处理条件温和、不损害纤维材料结构且不产生二次污染;辐照时摆脱常规惰性气体作为等离子体辐照气氛、以液态AA作为接枝条件的方法,利用AA易气化的特点,通过AA气氛等离子体辐照和AA气相接枝,制备出了PP-g-AA纤维。相比于传统接枝方法和其他等离子体接枝,实验条件制备的纤维具有很高的接枝率和更好的亲水性。 由于胺基中氮原子含有孤对电子,所以局部显电负性,因而在不同溶液pH值下能对很多金属离子具有很强的吸附作用,是六价铬吸附材料最常用的功能基团之一。通过胺化反应在高接枝率PP-g-AA纤维表面引入大量胺基,制备出PP-g-AA-TETA纤维,使纤维对水中六价铬(Cr(Ⅵ))具有良好的吸附能力。 然而,在实际Cr(Ⅵ)废水的吸附去除中,水中的成分复杂,吸附时干扰离子较多,导致吸附材料实际吸附量较低;因此,提高吸附材料对Cr(Ⅵ)的选择吸附性十分必要。通过对PP-g-AA-TETA纤维进行印迹交联反应,制备离子印迹纤维I-PP-g-AA-TETA纤维(I表示ion-imprint);在纤维表面创造Cr(Ⅵ)的特异性吸附位点,从而使纤维对Cr(Ⅵ)具有更大吸附量的同时具备更好的吸附选择性,离子印迹纤维经过十次的吸附/再生实验后,仍能对水中Cr(Ⅵ)保持约82%的再生吸附效率,具有卓越的再生能力。