殼聚糖改性石膏晶須及其汞吸附性能研究.pdf

1、石膏晶須又稱硫酸鈣晶須（CSW），是一種成本較低、性價比較高而用途廣泛的新型無機材料，目前在涂料、橡膠、塑料、造紙等領域正獲得越來越多的應用。已有人初步嘗試將石膏晶須用于含磷、油或染料等模擬廢水的凈化，顯示出一定效果。但是，石膏晶須在環(huán)境工程領域的研究應用還相當缺乏，尤其是石膏晶須對污染物的親和性較弱、穩(wěn)定性欠佳等方面都是需要系統(tǒng)解決的技術問題。研究硫酸鈣晶須的表面改性方法，強化其對常見污染物的去除能力，無疑對拓展石膏晶須在環(huán)境領域的應

2、用潛力具有現(xiàn)實意義。
　　常規(guī)的硫酸鈣晶須的制備方法主要有水壓熱法和常壓酸化法兩種，但仍然存在工藝過程較復雜、生產成本偏高等不足。本論文采用反應結晶法制備硫酸鈣晶須，系統(tǒng)探討了聚合物添加劑P123的濃度、溶液的過飽和度SI、溫度、溶液的pH值、反應時間等操作條件對 CSW的生長習性和形貌的影響，結果表明：實驗條件下，溶液的過飽和度、溫度、反應時間是影響晶須形貌的關鍵因素，適量的P123有助于晶須長徑比的改善，而pH值的影響則不明顯

3、。在30~60℃、過飽和度0.25~0.57、溶液pH=7左右、反應時間為4~12 h的條件下，可制備出長徑比大且形貌比較均勻的硫酸鈣晶須。反應結晶法具有流程操作簡單、生產成本低、效率較高的優(yōu)點。
　　為改善石膏晶須與重金屬的親和性，本文采用復合改性劑殼聚糖-己二酸對反應結晶法制備出的硫酸鈣晶須進行表面改性，研究了改性劑用量、改性溫度、改性 pH、攪拌速度等操作參數(shù)對改性產物用于實驗室模擬廢水中重金屬汞（Hg2+）的凈化效果的影響

4、，結果表明：改性溫度、改性 pH、攪拌速度均對改性晶須吸附汞的效果有影響，溫度升高、攪拌速度增大，改性晶須吸附汞的效率呈上升趨勢；改性溶液pH值在7.5左右時，改性晶須吸附汞的效率達95％左右；改性劑的用量，即殼聚糖與己二酸的質量百分數(shù)之比對改性晶須吸附汞的效率影響不明顯。
　　為了解殼聚糖-己二酸改性石膏晶須凈化二價汞的規(guī)律和機理，論文通過間歇吸附試驗研究了改性石膏晶須凈化重金屬汞的過程，探討了吸附時間、pH值、吸附溫度、晶須用

5、量等操作條件對除汞效果的影響，同時考察了晶須對汞的吸附動力學和吸附等溫線，并結合掃描電鏡（SEM）、紅外光譜分析以及熱重等分析手段來分析晶須除汞的機理。結果顯示：pH值是影響石膏晶須吸附汞效果的關鍵性因素，改性晶須對汞的吸附率隨pH值的增大呈現(xiàn)先增大后不變的趨勢，在pH=7.5時，晶須對二價汞的去除效果大于95％；在pH=7.5時，晶須除汞過程在2~3h左右完成。當汞的初始濃度在1000~4000 ug/L的范圍內時，晶須對汞的吸附與