新型弱碱阴离子交换树脂的合成及其对芳香磺酸吸附性能的研究

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芳香磺酸类化合物是医药、染料和皮革等行业的重要中间体,伴随着工业生产,会产生大量的废水。该类一般具有浓度高、色泽深、无机盐含量高、毒性大、难以降解等特点,常规处理技术难以奏效,是环保界公认的治理难题。芳香磺酸可以被阴离子交换树脂吸附,但由于实际废水成分复杂,尤其是高浓度无机盐的存在,导致现有离子交换树脂的吸附容量急剧下降。  本论文选取不同种类的胺类化合物作为功能基化试剂,制备新型弱碱性阴离子交换树脂SY-1、SY-2、SY-3,并以商品化离子交换树脂D301为参比,研究了pH值、温度、时间、盐含量等因素对树脂吸附性能的影响。  单组份静态吸附实验表明,四种树脂吸附苯磺酸和2-萘磺酸的吸附等温线均符合Langmuir模型,最佳pH范围为2-4。树脂吸附容量大小为:D301>SY-3>SY-1>SY-2,与树脂弱碱交换容量大小顺序一致;吸附速率大小顺序为:D301>SY-3>SY-1>SY-2;吸附热力学分析表明,吸附为自发进行的放热过程。共存的高浓度SO42-、CI-不利于树脂对芳香磺酸的吸附,Na2SO4含量为5.0%时,2-萘磺酸在SY-1、SY-2和SY-3三种树脂上的饱和吸附容量比D301分别提高42.8%、53.0%、64.8%; NaCI含量为5.0%时,2-萘磺酸在SY-1、SY-2和SY-3三种树脂上的饱和吸附容量比D301分别提高50.9%、60.7%、91.7%;SY-1、SY-2、SY-3树脂的吸附容量均显著大于D301,表明新型树脂适用于高盐分芳香磺酸废水处理。动态实验结果表明,新型树脂具有优良的吸附-脱附性能,有望获得工业应用。
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