酚类污染物选择性树脂的合成及吸附性能研究

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酚类化合物是芳烃的含羟基衍生物,是水体中常见的有机污染物。含酚废水污染范围广,是环境中水污染的重要来源。本研究借鉴分子印迹技术的原理,采用氯甲基化苯乙烯-二乙烯苯共聚体(氯球)为载体,二乙胺为氨基化试剂,以水和环己烷为溶剂,合成了以邻苯二酚为模板的离子交换树脂LP2、LP3和以间苯二酚为模板的树脂JP2、JP3,以及未加模板分子的对照树脂P1。通过傅立叶红外光谱、拉曼光谱、比表面分析仪对树脂进行表征。以邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚作为吸附质进行吸附实验研究,考察各树脂的吸附性能。单组分吸附实验结果表明,苯二酚在各树脂上的吸附过程均符合Langmuir模型,准二级动力学模型能够很好地描述吸附动力学过程,溶液中含有的硫酸根和氯离子均对树脂的吸附性能产生不同程度的负面影响,氢氧化钠和乙醇的混合液可以对吸附后的树脂进行有效脱附。双组分竞争吸附实验结果表明,新型树脂对目标化合物的吸附选择性均优于对照树脂。在邻苯二酚/间苯二酚体系中,树脂LP2和LP3对邻苯二酚的选择性系数是对照树脂P1的2.08和1.94倍,树脂JP2和JP3对间苯二酚的选择性系数是对照树脂P1的3.09和1.25倍;当竞争物是对苯二酚时,树脂LP2和LP3对邻苯二酚的选择性系数分别是对照树脂P1的3.68和1.17倍,树脂JP2和JP3对间苯二酚的选择性系数是对照树脂P1的1.27和1.44倍。动态吸附实验结果表明,Yoon-Nelson和Thomas模型能对邻苯二酚在树脂层的吸附穿透曲线进行很好地模拟,LP3树脂对邻苯二酚的吸附性能优于参比树脂P1。
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