水溶性聚合改性微晶纤维素对Cu2+的吸附性能试验研究
2021-04-08代志会傅金祥李旺育
湿法冶金 2021年2期
刘 军,代志会,傅金祥,李旺育
(沈阳建筑大学 市政与环境工程学院,辽宁 沈阳 110168)
工业废水中含有大量重金属离子,需要处理达标后排放[1]。从废水中去除Cu2+有化学沉淀、离子交换、膜分离、吸附、絮凝沉淀和生物化学等方法[2-5],但这些方法大都操作困难,运行成本高,去除效果相对不好,而吸附法[6]因操作简单、处理效果较好而被广泛应用。
纤维素(CNC)是天然高分子材料之一,来源广泛,可再生[7]。微晶纤维素(microcrystalline cellulose,MCC)是将纤维素作部分解聚,然后除去非结晶部分并提纯而得,其绿色环保性和价格低廉性使其成为制备吸附剂的主要材料;但因其本身的氢键作用使其吸附容量有限[8-10],而通过在其表面改性接枝单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)并引入氨基,可得到氨化微晶纤维素吸附剂[11],或以自由基聚合(ATRP)、开环聚合、可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)等方式得到多种功能材料,大大改善其对Cu2+和Pb2+的吸附效果。自由基聚合法[12]反应条件温和,在溶液、乳液、细乳液和悬浮液中均可发生,且成本低。
试验研究了在水溶条件下将丙烯酰胺接枝到微晶纤维素表面,得到改性微晶纤维素复合材料,并用于从模拟废水中吸附去除Cu2+,以期为开发纤维素基吸附剂提供参考,也为工业废水中重金属离子的污染治理提供可供选择的材料。
1 试验部分
1.1 试验原料、试剂及设备
模拟废水:用1 000 mg/L的Cu2+标准溶液(Cu(NO3)2·3H2O)稀释所得,溶液初始pH为4~5。
试剂:微晶纤维素(MCC)、丙烯酰胺、过硫酸钾、无水乙醇、氢氧化钠、氯化氢,均为分析纯,国药集团有限公司;……
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