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常用吸附剂材料的研究现状(2)

时间:2023-01-17 09:51来源:毕业论文
作为一种相对廉价的吸附剂来源,氧化石墨烯已经逐渐在重金属废水处理方面大展拳脚,而且它还可以跟其他种类的吸附剂材料混合使用,提高性能,不会

    作为一种相对廉价的吸附剂来源,氧化石墨烯已经逐渐在重金属废水处理方面大展拳脚,而且它还可以跟其他种类的吸附剂材料混合使用,提高性能,不会产生二次污染,所以受到了广泛的青睐。+

5 聚苯胺材料

    聚苯胺材料具有导电性,这种高分子材料中含有大量的氨基和亚氨基基团,这些基团的络合性对去除废水中的重金属离子起到了关键性作用。并且这些基团还具有氧化性,作为吸附剂的时候,可以与待处理的重金属离子发生氧化还原反应[17], 特殊情况下,也会发生置换反应,把重金属离子从溶液中置换出来。由于聚苯胺材料在不同的溶剂中性能比较稳定,所以它能够适应不同溶剂的复杂环境。基于它的种种优异性能,研究人员对这种材料在作为吸附剂吸附方面做出了大量研究。研究发现,在引入了磺酸基之后,在聚苯胺的表面,产生了大量的新吸附点位,使得其吸附容量得到了质的提升。此外,想要避免聚苯胺发生聚合现象,需要提前加入腐殖酸。为了获得颗粒更均匀,性能更好的聚苯胺吸附剂,实验中加入了填充物,填充物的要求价格低廉,原料广泛,所以选取了稻壳,谷壳等等。使用机械混合制备聚苯胺与聚苯乙烯的复合材料,将产物进行了吸附研究,得到的结论是,采用聚苯胺材料进行的吸附过程不存在化学反应,属于单纯的物理过程。此外,还对其他多种重金属做了吸附实验,验证了聚苯胺及其复合材料作为吸附剂的广泛适用性。

6 壳聚糖材料

    壳聚糖分子呈线性结构[18],一般由甲壳素分离得到。众多的基本葡萄糖分子、NH2、OH-在一定条件下,借助于分子间的作用力和化学键以及氢键不断聚拢,最终形成壳聚糖分子。介于它的这种特殊的网状结构,人们把这种材料应用于吸附领域。更重要的一点是,壳聚糖材料在使用过后,会在环境的作用下完全降解分离,很好地避免了二次污染。当然,在具备种种优点的同时,壳聚糖也存在一些弊端,譬如:它的酸碱度适用范围有局限性,不是特别广泛, 只有在弱酸的作用下,壳聚糖才会溶解,当酸度提高到强酸的级别时,壳聚糖便会发生降解,而不是溶解,所以说酸碱度对它的使用影响较大。此外,壳聚糖还需要在较高浓度的溶液中使用,因为当溶液的浓度不够高时,壳聚糖分子的鳌合度也会降低很多 ,使得在处理废水溶液的时候,需要花费的时间更长。 所以,直到现在,壳聚糖在该领域的应用并不是特别广泛。要想解决上述的问题,就必须通过化学方法对壳聚糖进行改性处理,使用化学物质与壳聚糖发生反应,衍生出性能的壳聚糖复合物,使它不但具有较高的水溶性,而且能更容易吸附重金属离子。 研究表明,壳聚糖材料对例如铜、铬、镍、铅、汞的一系列重金属离子都具有很好的吸附性。但有一个重要的前提是,在作为吸附剂使用前,需对壳聚糖材料进行改性[19],才能使它具备优异的性能,未经改性处理的壳聚糖,吸附效果并不理想。

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