论文部分内容阅读
酚类化合物属于有机化学工业中的基本原料，但随着工业的高速发展，酚类化合物的不合理排放已经严重污染环境，威胁人类的生存和发展。因此，积极寻找含酚废水的治理方法，具有非常重要的意义。β-环糊精(β-cyclodextrin，β-CD)因其具有特殊的结构和性质，从而能除去废水中酚类化合物。 本文通过反相悬浮聚合技术，以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为交联剂合成不溶于水交联β-CD微粒。通过β-CD和交联β-CD微粒处理模拟苯酚废水，研究其吸附苯酚的性能，以及其吸附热力学的研究，同时对处理焦化废水也做了初步研究，在处理模拟苯酚废水和焦化废水过程中，使用超声辅助手段增强其吸附效果。主要内容如下: 通过使用β-CD处理、超声处理以及超声协同β-CD与处理模拟苯酚废水的研究发现:在使用在吸附β-CD处理时，时间为4h，反应温度20℃，pH为6，β-CD用量40 g/L，在苯酚初始浓度100 mg/L时吸附率刻达到38.5％;在超声频率为20 kHz，超声声强0.2 W/cm2，pH为6时降解率为37.3％;在超声协同β-CD处理模拟苯酚废水时，对苯酚的最高吸附率能达到51.2％。 通过反相悬浮聚合技术制备的交联β-CD微粒，采用红外光谱(IR)、激光粒度分析仪、X射线衍射分析(XRD)和热重分析(TGA)方法对其进行表征，考察产物反应前后的变化。β-CD中的-OH与交联剂的-NCO生成了氨基甲酸酯基（-NH-COO-），交联β-CD微粒保留了β-CD原有的空腔结构;交联β-CD微粒的中位径(D50)为836.7μm，平均粒径825.6μm;β-CD和MDI反应后，由原来的晶体结构变为无定形聚集态;热分解温度提高了20℃。 使用交联β-CD微粒处理模拟苯酚废水，吸附性能测试显示，反应温度20℃，在苯酚废水初始浓度为100 mg/L，溶液体积100 mL、pH为6，投加量40 g/L时，对苯酚的吸附率可达到82.5％，超声协同交联β-CD微粒处理模拟苯酚废水吸附性能测试结果显示，在超声频率为20 kHz，超声声强0.2 W/cm2下，反应温度40℃，苯酚废水初始浓度为100 mg/L，溶液体积100 mL，pH为6，投加量为40 g/L时，吸附率达到85％。 使用交联β-CD微粒处理浓度为3302.8 mg/L焦化废水时发现，反应温度20℃，溶液体积100 mL，pH值9.3，交联β-CD微粒使用量为40 g/L，吸附时间2h条件下，时对焦化废水中酚类的吸附率可达到72％;在超声协同处理下，超声频率为20 kHz，超声声强0.2 W/cm2下，对酚类的吸附率可达到78％。实验合成的吸附剂交联β-CD微粒，具有很强的再生能力，经过10次再生后的吸附率仍有68％。 吸附热力学研究表明:β-CD和交联β-CD微粒对苯酚废水的吸附都符合Langmuir模型。