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随着中国经济的快速发展,环境污染已逐渐成为大家所关注的重要问题,其中水体污染是环境污染的一种主要形式。通常,水体污染物根据其在水体中是否电离可分为离子型污染物和非离子型污染物,离子型污染物又可分为阴离子污染物和阳离子污染物。与阳离子污染物相比,阴离子污染物相对更难以去除。吸附方法是去除污染物的一种常见方法,具有低成本、可回收等优点。合成具有良好吸附效能的吸附剂是关键。本论文设计并合成了四种季铵类吸附剂并应用于水体中阴离子污染物的去除,取得了良好效果。具体实验结果如下:(1)以磁性多孔硅为载体,分步接枝3-氨丙基三乙氧基硅烷和三聚氯氰,并用三乙胺原位季铵化接枝材料,制备出带有稳定正电荷的磁性季铵类氧化硅吸附剂:以磁性壳聚糖为载体,接枝三聚氯氰,并用三乙胺原位季铵化接枝材料,制备出带有稳定正电荷的磁性季铵类壳聚糖吸附剂;以(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵和N-异丙基丙烯酰胺为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,制备出带有稳定正电荷的磁性季铵类温敏水凝胶;以联吡啶、二溴乙烷、硫酸铜为单体,制备出带有稳定正电荷的季铵化有机金属吸附剂。(2)采用不同的表征手段包括傅里叶红外光谱(FTIR)、带有能谱的扫描电子显微镜(SEM-EDX)、Zeta电位分析、热失重分析(TGA),X射线粉末衍射仪(XRD)等来表征以上吸附剂表面所带官能团、表面形貌、元素组成、表面电荷、有机物含量以及晶型结构等。(3)将所制备的季铵类吸附剂用于对水体中阴离子污染物的去除,获得了良好的效果。结果如下:用季铵化磁性硅吸附水体中Cr(VI),其吸附量可达到26.81mg/g;用季铵化磁性壳聚糖吸附水体中Cr(VI)和P(V),其饱和吸附量分别达到86.27mg/g和120.77mg/g;将磁性温敏阳离子水凝胶应用于对水体中Cr(VI)和阴离子染料(活性艳红染料)进行吸附,其饱和吸附量分别是200mg/g和1428.57mg/g;用季铵化铜基有机金属材料吸附水体中的Cr(VI)、P(V)和腐殖酸,其饱和吸附量分别达到42.98mg/g、76mg/g、15.23mg/g。此外,我们还详细评价了所制备的季铵类吸附剂材料的吸附性能,包括吸附动力学、吸附热力学、环境条件的影响(如p H、电解质、离子强度)以及解吸效果等,结果表明:季铵类吸附剂对以上污染物的的吸附机理为静电相互作用,阴离子污染物在季铵类吸附剂上的吸附动力学均可在3个小时内达到平衡,并符合拟二级动力学模型;吸附等温线符合Langmuir模型,说明是单分子层吸附;p H对吸附的影响较小。吸附解吸实验结果表明:以上吸附剂在循环使用三次后仍可达到80%以上的容量。