改性聚苯乙烯树脂制备及吸附/氧化去除水中草甘膦的研究

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吸附法是分离回收高盐有机废水中有机污染物的有效方法,因此,开发吸附容量高、选择性强的吸附剂并研究其性能具有重要的研究意义。大孔树脂具有理化性质稳定、分离性能优良、再生简便、洗脱速率快等特点,在废水处理领域的应用研究广受关注。本文针对草甘膦废水的特点,以大孔聚苯乙烯树脂为载体,采用化学共沉淀法将纳米羟基氧化铜、羟基氧化铁、零价铁引入到大孔树脂的内外表面,得到系列不同改性树脂(FeCuD301、CuD201和Fe0D201)用于废水中草甘膦的去除。采用FT-IR、SEM、TEM、XRD等手段对FeCuD301、CuD201和Fe0D201进行表征,并研究了其对草甘膦的去除效果。结果表明,当pH=3、温度为298 K、草甘膦初始浓度为400 mg·L-1时,FeCuD301树脂对草甘膦的饱和吸附容量可达343.6 mg·g-1。CuD201树脂随着铜含量的增加和温度的升高其饱和吸附容量不断增大,在pH=6时,CuD201树脂吸附量最高达到182.2 mg·g-1。当氯化钠含量为18%时,Fe CuD301和CuD201树脂的吸附容量均达到142 mg·g-1。FeCuD301和CuD201树脂对草甘膦的吸附过程符合二级动力学方程和Langmuir吸附等温式描述。腐殖酸和富里酸的存在会降低改性树脂对草甘膦的吸附容量。最后,以将纳米零价铁负载的D201(Fe0D201)为催化剂,采用类Fenton氧化法进行低浓度草甘膦废水的去除研究,考察了pH、温度、时间、共存离子等因素对去除效果的影响。结果表明,当pH=5、温度为55℃、双氧水浓度为170mg·L-1、反应时间为1.5 h时,浓度为50 mg·L-1的草甘膦去除率可以达到98%以上。
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