1、芳香酸是重要的化工原料和有機(jī)合成中間體，其廢水具有水量大、濃度高、無機(jī)鹽含量高、毒性大、可生化性差等特點(diǎn)，常規(guī)廢水處理技術(shù)很難奏效。離子交換法對(duì)于去除廢水中的芳香酸有較好的效果，但長期以來離子交換樹脂功能基的選擇一般依賴于傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，缺乏必要的理論指導(dǎo)。
　　本文嘗試?yán)糜?jì)算化學(xué)方法，采用GAUSSIAN09軟件模擬計(jì)算不同功能基團(tuán)的大孔陰離子交換樹脂與苯磺酸、苯甲酸和苯酚的相互作用，比較吸附質(zhì)和樹脂結(jié)構(gòu)單元復(fù)合物的能量及NBO電荷

2、的轉(zhuǎn)移趨勢(shì)，探討其相互作用的強(qiáng)弱，用于研究其作用和機(jī)理指導(dǎo)樹脂合成。以此為依據(jù)合成樹脂進(jìn)行吸附性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)，研究了pH值、溫度、鹽含量、時(shí)間等因素對(duì)樹臘吸附性能的影響。
　　軟件計(jì)算結(jié)果表明，6.31g(d，p)基組、LC-WPBE方法適合此模型計(jì)算;樹脂吸附上述芳香酸均為1∶1結(jié)合;同種樹脂對(duì)苯磺酸、苯甲酸和苯酚的吸附結(jié)合能依次降低，不同樹脂對(duì)同一芳香酸的結(jié)合能也有所差異;吸附苯磺酸主要是靜電作用，吸附苯酚主要是氫鍵吸附，吸附苯

3、甲酸的作用力介于氫鍵和靜電作用之間;硫酸根離子和樹脂的結(jié)合能大于苯磺酸、苯甲酸和苯酚，可預(yù)見硫酸根離子對(duì)芳香酸存在較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)吸附作用。
　　靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，苯磺酸、苯甲酸最佳吸附pH為2-4，苯酚在pH小于9時(shí)的吸附量穩(wěn)定且較高，大于9后迅速降低;樹脂對(duì)苯磺酸，苯甲酸和苯酚吸附過程符合Langmuir吸附模型，為自發(fā)進(jìn)行的放熱過程;共存的高濃度SO42-對(duì)樹脂吸附苯磺酸、苯甲酸和苯酚的負(fù)面影響依次降低，仲胺樹脂抗鹽性強(qiáng)于叔胺

4、樹脂;準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型適合描述樹脂吸附三種芳香酸的過程，且吸附苯酚的速率大于吸附苯磺酸和苯甲酸;苯磺酸-苯甲酸的復(fù)合體系中，苯磺酸占吸附主導(dǎo)地位，其與苯甲酸的吸附選擇系數(shù)在20-100;苯磺酸-苯酚體系中，苯磺酸占吸附主導(dǎo)地位，且各樹脂的吸附選擇系數(shù)在20-30之間;苯甲酸-苯酚體系中，苯甲酸吸附占主導(dǎo)地位，苯酚基本不吸附，分離系數(shù)最高達(dá)到2000以上。靜態(tài)脫附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，用NaCl水溶液脫附時(shí)，脫附率大小順序?yàn)楸交撬幔颈郊姿幔颈椒樱?/p>