酚类污染物选择性树脂的合成及吸附性能研究

摘要

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。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 酚类化合物的性质

1．1．2 含酚废水处理方法

1．1．3 天然产物中酚类物质的提取分离

1．1．4 分子印迹技术

1．2 吸附理论基础

1．2．1 吸附的类型

1．2．3 影响吸附的因素

1．2．4 吸附等温线模型

1．2．5 吸附动力学模型

1．2．6 吸附选择性

1．2．6 穿透曲线模型

1．3 研究意义、思路及内容

1．3．1 研究意义

1．3．2 研究思路

1．3．3 研究内容

2．1 引言

2．2 树脂的合成

2．2．1 材料与方法

2．2．2 树脂的合成方法

2．3 树脂的表征

2．3．1 红外光谱分析

2．3．2 树脂基本的物理化学参数

2．4 本章小结

第三章 新型树脂对酚类化合物的吸附实验方法

3．1 引言

3．2 实验仪器与试剂

3．2．1 仪器设备

3．2．2 试剂

3．3 分析方法

3．4 实验内容

3．4．1 单组分酚类化合物的静态吸附实验

3．4．2 双组分酚类化合物的静态竞争吸附实验

3．4．3 酚类化合物的静态脱附实验

3．4．4 邻苯二酚的动态吸附实验

3．5 本章小结

4．1 引言

4．2．1 吸附等温线

4．2．2 无机阴离子对树脂吸附酚类化合物的影响

4．2．3 无机盐对树脂吸附等温线的影响

4．2．4 双组分静态竞争吸附

4．2．5 静态脱附实验

4．2．6 本节小结

4．3 树脂LP2、LP3对酚类化合物的吸附行为研究

4．3．1 吸附等温线

4．3．2 吸附动力学

4．3．3 无机阴离子对树脂吸附酚类化合物的影响

4．3．4 无机盐对吸附等温线的影响

4．3．5 非水体系静态平衡吸附实验

4．3．6 吸附前后的红外光谱

4．3．7 吸附前后的拉曼光谱

4．3．8 双组分静态竞争吸附

4．3．9 静态脱附实验

4．3．10 邻苯二酚的动态吸附

4．3．11 本节小结

5．1 研究内容总结

5．2 课题进一步研究方向

参考文献

攻读硕士学位期间的科研成果

致谢