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工业污水中的许多重金属离子对环境和人类都造成了很大的伤害,同时也是一种资源的浪费。螯合纤维以其优良的特性被认为是新型吸附材料的发展方向。它直径小,比表面积大,吸附速率快,并且对重金属离子有很好的选择性。另外螯合纤维的力学强度及耐酸碱性能优越,因此用于工业废水这种恶劣环境颇具优势。 首先,本文以聚丙烯腈(PAN)为基材,分别以乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺为胺化试剂,反应制得三种螯合纤维。研究了反应温度,时间,底物浓度对胺化反应的影响。通过红外光谱(IR)、热重(TG)、扫描电镜(SEM)等手段对螯合纤维进行了表征和性能测试。同时也讨论了反应机理。结果表明:随着胺化试剂的胺基链增长,制得的螯合纤维的交换容量也越大,但是制得的纤维力学性能逐渐变差。另外对纤维进行酸碱循环浸泡,发现纤维的交换容量和力学性能随着标定的次数增加而减弱。以乙二胺、二乙烯三胺为胺化试剂在最佳条件下制备的螯合纤维经过10次酸碱循环后交换容量下降了10%,以三乙烯四胺制备得到的螯合纤维经过7次酸碱循环后交换容量下降了11%,然而所有的螯合纤维均保持了较好的力学性能。 以交换容量和力学性能为依据选择了以二乙烯三胺为试剂制备的螯合纤维做去除铜离子的实验,讨论了溶液的pH,吸附时间,初始浓度对吸附的影响。实验结果表明,螯合纤维对铜具有很好的吸附能力。最佳条件下的饱和吸附量为1.54 mmol/g。该螯合纤维重复使用6次后,饱和吸附容量为1.12 mmol/g。吸附动力学数据表明纤维吸附铜离子符合准二级动力学模型,拟合得出二乙烯三胺螯合纤维的饱和吸附容量为62.65 mg/g,吸附等温线数据表明RPFC-2纤维对铜离子的吸附符合Freundlich模型。纤维吸附铜离子的机理也进行了讨论。