具有污染物吸附及油水分离性能的材料研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:yideng
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目前水资源污染的问题已经受到全世界的关注,其中主要污染物包括不溶性油,有机染料和重金属离子。本文提出了一种命名为SPCT的通用型聚合物材料,用于去除同时含有上述三种污染物的污水。SPCT的制备过程包括两个步骤。首先,以戊二醛(GA)作为交联剂,将磺化酚醛树脂(SMP)和聚乙烯亚胺(PEI)交联形成水凝胶SPG。然后添加柠檬酸(CA)与SPG在170℃下高温交联,即得到通用型吸附材料SPCT。该吸附剂对有机染料和重金属离子表现出优异的吸附性能,对于污染物浓度为50 mg/L的溶液,当SPCT剂量为0.2 g/L用于吸附有机染料,0.5 g/L用于吸附重金属离子时,便可获得高于90%的去除效率。本文有机染料选取了阳离子染料亚甲基蓝(MB)和阴离子染料甲基橙(MO),重金属离子选取了Cu(II)、Pb(II)和Cd(II),并研究了溶液的p H、接触时间、温度和初始浓度等因素对吸附性能的影响,探讨了吸附反应的等温模型和动力学模型。另外,本文通过使用稀HCl溶液作为洗脱液使SPCT易于再生,多次循环后,有机染料和重金属离子的去除率均能保持在85%以上。SPCT还呈现出有趣的润湿性,空气中既是超亲水的又是超亲油的,在水下是超疏油的。因此,SPCT的超亲水性使其完全被水渗透,高含量的水被捕获在粗糙的微结构中,当与油滴接触时,形成油/水/固三相界面,油滴则不能浸润和通过,所以SPCT可以成功地分离水包油乳液,具有非常高的分离效率和抗油污性。并且回收方法简单易行,只需进行干燥处理仍具有98%以上的分离效率。SPCT出色的吸附性能、高效的油水分离效率和经济的制备工艺突出了其实际应用的潜力。
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