树脂吸附去除水中酚类内分泌干扰物

论文摘要

本论文针对酚类内分泌干扰物的物化特性,选用超高交联吸附树脂MN-200,NDA-150和氨基修饰树脂MN-100, MN-150,系统地研究了双酚A和壬基酚聚氧乙烯醚（NPEOn,n=10,14,30）两种酚类内分泌干扰物在四种树脂上的吸附行为和机理；通过比较研究,筛选出吸附酚类内分泌干扰物的最优树脂。主要研究内容如下：1.NPEO（n=10,14,30）在四种树脂上的吸附研究NPEOn（n=10,14,30）三种物质在四种树脂上的吸附结果都是MN-200的吸附量最大,而其他三种树脂吸附量差别不大,吸附质分子中的EO链越短,其相应吸附量越大,说明疏水作用和空间位阻效应对吸附量的影响较大,表明吸附主要是由树脂的比表面积和孔分布决定的,树脂官能团的贡献不明显。吸附等温线可以用Langmuir和双Langmuir模型很好地拟合。吸附动力学曲线中的两个平台证明了吸附过程存在单层和双层聚集体,脱附研究为实现超高交联树脂吸附分离水溶液中的NPEOn提供了合适的操作条件。2.三种酚类化合物的比较吸附研究以苯酚、双酚A和NPEO10为吸附质,比较了四种树脂对它们的吸附行为和机理。选用苯酚这个被优先考虑的污染物为吸附质来做对照试验。对于三种酚类化合物,树脂MN-200的吸附量都是最大的,表明在酚类化合物与树脂表面的相互作用中,较高的比表面积和孔分布是它们吸附强弱的关键因素。三种酚类物质中,双酚A的吸附优于苯酚和NPEO10,这主要是因为双酚A的溶解度较小以及双酚A分子和树脂苯环之间π-π作用的贡献较大,因而吸附系数Kd的值也更高。热力学分析结果表明,高温对双酚A和NPEO10的吸附有利,属吸热型；但低温对苯酚的吸附有利,属放热型；苯酚和双酚A的吸附量在不同的pH值下具有相似的趋势；而NPEO10的吸附量随pH值的改变保持不变,表明它们和树脂的吸附过程中有不同的作用机理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 酚类内分泌干扰物
• 1.2.1 壬基酚聚氧乙烯醚
• 1.2.2 双酚A
• 1.2.3 酚类内分泌干扰物的去除
• 1.2.3.1 氧化法
• 1.2.3.2 膜处理法
• 1.2.3.3 吸附法
• 1.3 吸附树脂
• 1.3.1 超高交联树脂
• 1.3.2 氨基修饰树脂
• 1.4 吸附行为与机理
• 1.4.1 吸附作用力
• 1.4.1.1 物理吸附
• 1.4.1.2 化学吸附
• 1.4.2 吸附理论
• 1.4.2.1 毛细管凝聚
• 1.4.2.2 微孔填充理论
• 1.4.3 吸附影响因素
• 1.4.3.1 树脂性质
• 1.4.3.2 吸附质性质
• 1.4.3.3 溶液的性质
• 1.4.4 吸附热力学
• 1.4.4.1 吸附等温线
• 1.4.4.2 吸附等温方程
• 1.4.4.3 吸附热力学参数
• 1.4.5 吸附动力学
• 1.5 研究意义与内容
• 1.5.1 研究意义
• 1.5.2 研究内容
• 第二章 壬基酚聚氧乙烯醚的吸附行为与机理
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器和试剂
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.2.1 树脂预处理
• 2.2.2.2 静态平衡吸附实验
• 2.2.2.3 pH值的影响
• 2.2.2.4 动力学和脱附实验
• 2.3 结果和讨论
• 2.3.1 树脂表征
• 2.3.2 NPEOn（n=10,14,30）在树脂上等温吸附线
• 2.3.3 pH值对吸附的影响
• 2.3.4 动力学和解吸附
• 2.4 小结
• 第三章 三种酚类化合物的比较吸附研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器和试剂
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.2.1 树脂预处理
• 3.2.2.2 静态吸附实验
• 3.2.2.3 pH值的影响
• 3.3 结果和讨论
• 3.3.1 三种酚类化合物结构特点
• 3.3.2 三种酚类化合物的吸附等温线
• 3.3.3 pH值对吸附影响
• 3.4 小结
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 研究展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间的主要科研成果
• 致谢