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多孔聚合物微球被作为一种新型的活性物载体,在医药、化学工业、分析化学、废水处理等领域的到广泛的应用。特别是在废水处理领域,多孔聚合物微球作为螯合剂载体,利用其多孔结构和较大的比表面积,克服了现有废水处理中重金属离子去除率低,分离难等弊端,从而达到对重金属离子高选择性、高吸附饱和容量,易脱除富集等目的。聚苯乙烯-二乙烯苯多孔微球以其化学性质稳定,不溶于酸、碱及乙醇、丙酮和烃类等有机溶剂,所具有的孔结构稳定性好,因而被广泛研究并应用于载体材料。本文采用表面活性剂反胶团法制备了大孔的单分散聚苯乙烯-二乙烯苯多孔微球,并将优化条件下合成的多孔微球改性后应用于溶液中重金属离子的吸附过程,研究了其吸附与洗脱性能,发现了所制备的多孔聚苯乙烯-二乙烯苯具有良好的重金属离子吸附性能。聚苯乙烯-二乙烯苯多孔微球的孔结构及粒度的均匀性是影响其应用性能的两个关键因素,传统的悬浮聚合法所得的微球粒径分布范围广,孔径分布不可控,使用时必须经过多次筛选。本文采用表面活性剂反胶团法对其进行改进,制备了粒径均一、孔径可控的大孔聚苯乙烯-二乙烯苯微球;并讨论了表面活性剂span80用量、反应转速、电解质种类等对微球粒径的影响以及表面活性剂span80用量、交联单体浓度等对微球孔结构的影响。结果表明,微球的Tg为170℃;随着表面活性剂span80用量的增加,聚苯乙烯-二乙烯苯微球的粒径先减小后增大;高的搅拌转速导致微球的粒径减小;电解质对乳液作用强度越大,微球粒径则越小。随着表面活性剂span80用量的增加,微球的孔径增大;随着交联单体二乙烯基苯浓度的增加,微球的比表面积增大,孔径随之减小。对于本实验条件来说,当表面活性剂span80用量为40%,转速为250r/min,DVB与ST质量比为1:3,选取Na2SO4为电解质时所得的微球单分散性良好(110-140μm),孔径(97.36nm)及比表面积(272.12 m2﹒g-1)较大,体现较好性能。以制备的聚苯乙烯二乙烯苯微球为原料对其进行氯甲基化与磺化处理,表征结果显示平均氯含量为15.98%,磺化度为22.33%。以改性后的大孔苯乙烯-二乙烯苯微球为母体分别合成乙二胺四乙酸树脂和二硫代氨基甲酸树脂,并用元素分析表征树脂,研究了Zn2+、Pb2+、Cu2+在树脂上的吸附行为。结果表明,树脂吸附Zn2+的最佳pH为5.0,静态条件下吸附的饱和容量为0.885mmol/g。采用质量分数8%盐酸溶液进行脱附,循环使用5次后脱除率达98%。吸附动力学实验显示,25min达到吸附平衡;树脂吸附Pb2+的最佳pH5.0,静态条件下吸附的饱和容量为1.94mmol/g。采用质量分数8%盐酸溶液进行脱附,循环使用5次后脱除率为92%。吸附动力学实验显示,32min达到吸附平衡;树脂吸附Cu2+的最佳pH为4.0,静态条件下吸附的饱和容量为1.34mmol/g。采用质量分数8%盐酸溶液进行脱附,循环使用5次后脱除率为94%。吸附动力学实验显示,15min达到吸附平衡。在三元混合重金属溶液中,负载二硫代氨基甲酸基团的微球对重金属离子表现出吸附选择性。随着溶液pH值的升高,树脂对三种金属离子的去除率均增大。当树脂投放量变化时,重金属之间表现出一定的吸附竞争性。竞争吸附的能力依次为Cu2+>Pb2+>Zn2+。