明膠微球的制備及其對陰離子染料的吸附性能研究.pdf

1、本文利用明膠為原材料,戊二醛為交聯(lián)劑,采用乳化一冷凝交聯(lián)法制備出了一種新型的微球吸附劑,以微球粒徑為參考指標(biāo),通過單因素實(shí)驗(yàn)對明膠微球的制備條件進(jìn)行了優(yōu)化,采用傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、激光粒度儀、原子力顯微鏡(AFM)、X-射線衍射儀(XRD)、熱重分析儀(TG)和Zeta電位測定儀等對明膠微球的結(jié)構(gòu)和形貌等性能進(jìn)行表征;選取酸性紅B、活性艷紅X-B和直接湖藍(lán)6B三種陰離子染料,采用靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn),研究明膠微球

2、對其的吸附性能,并優(yōu)化出最佳應(yīng)用條件;最后通過解析一二次吸附實(shí)驗(yàn),研究了明膠微球的再生能力。
　　 明膠微球制備的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:制備明膠微球的最優(yōu)條件分別為攪拌速度950～1150r/min,明膠用量10%,水油相體積比即V(明膠溶液):V(液體石蠟)控制在1:7～1:8,乳化劑Span-80的用量為2%。采用FT-IR、SEM、激光粒度儀、AFM對明膠微球的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,戊二醛與明膠的交聯(lián)是成功的,產(chǎn)物

3、形貌為平均粒徑17.46μm的球形,且分布均勻,無粘連現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)按預(yù)期路線得到了預(yù)期產(chǎn)物;采用XRD對明膠微球的結(jié)晶狀態(tài)進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,戊二醛的交聯(lián)對明膠的結(jié)晶狀態(tài)沒有影響:采用TG分析儀研究了明膠微球的熱穩(wěn)定性,研究發(fā)現(xiàn)明膠微球的熱分解形式單一,具有較好的熱穩(wěn)性,從分解開始到結(jié)束,其失重率為80%。另外,對比明膠與明膠微球的TG曲線,可以初步確定明膠與戊二醛的交聯(lián)機(jī)理為SchiffBase機(jī)理,采用Zeta電位測定儀得出所制備的

4、明膠微球的等電點(diǎn)為3.2,通過SEM對酸堿處理之后的明膠微球形貌進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)明膠微球具有很強(qiáng)的耐酸堿性能。
　　 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:處理濃度為0.5g/L的酸性紅B、活性艷紅X-B和直接湖藍(lán)6B三種陰離子染料模擬廢水時(shí),酸性紅B和活性艷紅X-B的最佳pH為3,直接湖藍(lán)6B為5,最適溫度為30℃,最佳處理時(shí)間為60min;在實(shí)驗(yàn)條件下處理三種陰離子染料模擬廢水的初始濃度應(yīng)以分別不大于0.5、0.3、0.2g/L為宜:利用明膠

5、微球吸附處理酸性紅B、活性艷紅X-B和直接湖藍(lán)6B染料模擬廢水的吸附量分別可達(dá)448mg/g、320mg/g和245.3mg/g,脫色率可達(dá)98%以上;吸附染料之后明膠微球形貌基本不受影響。解析一二次吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,明膠微球在10g/L的NaOH溶液中的解析率要高于在蒸餾水中的,最適宜解析溫度為30℃,80min達(dá)到解析平衡,在堿液中的一次解析率可達(dá)88%,且解吸后的明膠微球回收用于二次吸附,和第一次吸附的飽和吸附量相差不大,故明膠微