1、吸附法在廢水處理尤其是低濃度廢水處理中具有顯著的優(yōu)勢(shì),尋求和開發(fā)價(jià)廉、高性能的新型吸附材料是吸附法發(fā)展的關(guān)鍵?；钚蕴渴且环N高效的吸附劑,但其價(jià)格較高限制了其廣泛應(yīng)用。聚苯胺分子具有獨(dú)特的陰離子摻雜與脫摻雜功能,以及分子鏈中含有大量的胺基與亞胺基,使其對(duì)重金屬離子和陰離子染料都具有較強(qiáng)的作用力。本文以合成的聚苯胺及其復(fù)合材料為吸附劑,系統(tǒng)地研究了聚苯胺基吸附劑對(duì)水中重金屬離子和染料的吸附性能,為聚苯胺基吸附劑的實(shí)際工業(yè)應(yīng)用提供理論依據(jù)。<

2、br>　　首先研究了聚苯胺基吸附劑的制備工藝。以過(guò)硫酸銨為氧化劑,采用化學(xué)氧化聚合法在苯胺的鹽酸溶液中合成聚苯胺。綜合考慮產(chǎn)物產(chǎn)率及與吸附性能有關(guān)的導(dǎo)電率和分子量等因素,得到最優(yōu)合成條件為:鹽酸1mol/L,苯胺與過(guò)硫酸銨摩爾比為1,反應(yīng)時(shí)間5h。并采用FT-IR、BET-N2吸附、XRD、XPS等現(xiàn)代分析檢測(cè)技術(shù)對(duì)聚苯胺進(jìn)行了表征。
　　聚苯胺顆粒的粒徑較小,吸附過(guò)程中產(chǎn)生的壓強(qiáng)降較大,不能直接應(yīng)用于固定床或其它流動(dòng)系統(tǒng)。為了獲

3、得廉價(jià)高效、能用于動(dòng)態(tài)吸附系統(tǒng)的聚苯胺吸附劑,需要將聚苯胺與其它材料復(fù)合使用。選用廉價(jià)的鋸末作為聚苯胺的支撐材料,采用原位聚合共混法制備聚苯胺/鋸末復(fù)合吸附劑。
　　通過(guò)靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn),研究各種因素(pH、吸附時(shí)間、溫度、吸附質(zhì)濃度等)對(duì)聚苯胺基吸附劑吸附重金屬和染料的影響,并對(duì)吸附劑的解吸與再生進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。通過(guò)動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn),研究動(dòng)態(tài)吸附時(shí)吸附質(zhì)溶液流速、初始溶液濃度和吸附柱高度對(duì)吸附性能的影響。
　　靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,聚

4、苯胺基吸附劑對(duì)水溶液中以陽(yáng)離子形式存在的Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)、以陰離子形式存在的Cr(Ⅵ)和陰離子染料均有一定的吸附能力,pH值對(duì)吸附能力的影響較大,可通過(guò)加入酸或堿改變體系的pH值而使吸附劑解吸。吸附熱力學(xué)研究結(jié)果表明,吸附能力隨著溫度的升高而增大,過(guò)程焓變?yōu)檎?說(shuō)明吸附過(guò)程是吸熱的,過(guò)程的吉布斯函數(shù)變?yōu)樨?fù)值,即吸附過(guò)程是自發(fā)進(jìn)行的。
　　動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)得出流入吸附柱的初始溶液濃度、吸附柱的高度和流入液的流速對(duì)穿透曲線的形狀都

5、有影響。柱高越小,初始濃度越大和流速越快,吸附柱達(dá)到飽和的時(shí)間越短,其吸附量也隨之減小。
　　對(duì)聚苯胺基吸附劑的吸附等溫線、動(dòng)力學(xué)和動(dòng)態(tài)吸附過(guò)程進(jìn)行模型分析。等溫模型分析結(jié)果表明,聚苯胺基吸附劑對(duì)幾種吸附質(zhì)的吸附等溫線符合Langmuir和Temkin等溫線模型。由Langmuir等溫線模型計(jì)算出Cu(Ⅱ)和酸性藍(lán)74染料的最大吸附能力分別為208.77mg/g和123.3mg/g。利用多種動(dòng)力學(xué)方程式探究了聚苯胺基吸附劑的吸附反

6、應(yīng)動(dòng)力學(xué)。研究結(jié)果顯示吸附質(zhì)的吸附過(guò)程是由液膜傳質(zhì)和顆粒內(nèi)擴(kuò)散兩個(gè)過(guò)程聯(lián)合控制,吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。確定了聚苯胺基吸附劑固定床吸附柱動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型,且計(jì)算了不同操作條件下的穿透曲線。聚苯胺基吸附劑動(dòng)態(tài)吸附Cu()Ⅱ和陰離子染料酸性藍(lán)74的過(guò)程符合Thomas和Yoon-Nelson模型,并可用BDST模型對(duì)不同情況下的吸附工作時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)。
　　聚苯胺對(duì)重金屬和染料的吸附機(jī)理為:對(duì)溶液中以陰離子形式存在的Cr(Ⅵ)和陰