离子交换树脂对染料的吸附

离子交换树脂对染料的吸附

学学校校：：安安徽徽工工程程大大学学

学学院院：：生生物物与与化化学学工工程程学学院院

班班级级：：化化学学工工程程与与工工艺艺110011

参参赛赛人人员员：：孙孙书书政政、、刘刘仪仪

林林鹏鹏雄雄、、胡胡伟伟、、沈沈杜杜君君

一、前言------------------------------------------------3

二、团队简介------------------------------------------4-5

三、拟采取的研究方法和进度安排-------------------------6

四、基础阶段

1、离子交换树脂的结构及基本交换原理--------------7-13

2、染料的基本知识-------------------------------14-19

五、试验阶段----------------------------------------20-26

1、仪器与试剂

2、树脂合成

3、静态吸附实验

4、树脂对阳离子艳红的吸附动力学性能

5、染料含量的测定

6、染料浓度对树脂吸附量的影响

7、温度对树脂吸附效果的影响

8、酸度对树脂吸附效果的影响

9、原始浓度对树脂吸附效果的影响

六、结论---------------------------------------------27

七、总结------------------------------------------28-29

本次试验的研究主要目的就是关于染料吸附，由于染料废水具有成分复杂"毒性强"色度深"有机物和无机盐的浓度高" 难以生化降解等特点!一直是废水处理的难点!所以染料废水的治理是化工环保行业关注的焦点。目前比较成熟的处理方法中以生化法最为常见! 也有一些方法采取物化处理"化学处理或多种处理方法的组合工艺，这里就不多做介绍了。我们这次主要研究的就是吸附法，吸附法以其能够选择性地富集某些化合物的特性在废水处理领域有着特殊的地位，我们常用的吸附剂有活性炭、树脂和其他一些吸附材料。其实这次科研的课题是“离子交换树脂对染料的吸附”，这个课题是老师当时想出来给我们的，他对我们说树脂对染料的吸附这个课题不知道有没有人做，就算有人做也只有少数人做。其实他的原理还是比较简单的，这里做个简单的介绍，木质素磺酸盐主要源于亚硫酸盐制浆的蒸煮废液, 部分保留原本木质素的大分子骨架和基本的功能基团。结构中的磺酸基具有很强的离子交换能力, 酚羟基、醇羟基、羧基、磺酸基等则为弱酸性离子交换基团, 羰基等均有一定的螯合能力, 因而木质素磺酸盐具有一定的离子交换与吸附能力,通过交联反应可得到既有高分子结构, 又有可电离的磺酸基、羟基和羧基等多种交换基团的离子交换树脂。而且该树脂合成工艺简单, 成本较低, 对阳离子染料的吸附性能优良, 因而具有很好的应用前景。我们团队在老师的指导开始我们课题的专项研究，希望能对大家带来影响。

团队简介

班级：化学工程与工艺101

学号：3100404107

姓名：孙书政

在本项目中分工：

项目负责人，总体设计和管理

座右铭：

未曾清贫难成人，

不经打击老天真。

班级：化学工程与工艺101

学号：3100404107

姓名：刘仪

在本项目中分工：

文件检索及技术指导

座右铭：

自古英雄出炼狱，

从来富贵入凡尘。

学号：3100404128

姓名：林鹏雄

在本项目中分工：

参与实验及研究报告撰写

座右铭：

用经营的理念,激活自己的每一天。

学号：3100404135

姓名：胡伟

在本项目中分工：

参与实验及研究报告撰写

座右铭：路漫漫其修远兮,吾

将上下而求索

学号：3100404121

姓名：沈杜君

在本项目中分工：

参与实验及研究报告撰写

座右铭：

学无止境，积极探索。

拟采取的研究方法和进度安排

在确定我们的科研课题之后，我们的指导老师就要求我们在几天内了解离子交换树脂和染料的基本特征。之后我们小组就开了一个简短的会议，对接下来的研究方法和精度安排做了一个简单的讨论。立定了以下的安排计划

步骤一、首先研究离子交换树脂的结构及基本交换原理，了解离子交换树脂的基本特性，方便接下来的继续研究。此步骤大概占

总研究时间的六分之一。

步骤二、了解染料的基本

结构及特性，深入

了解染料的脱色过

程及原理。此步骤

大概占总研究时间

的六分之一。

步骤三、基本的实验过程

1、研究离子交换树脂是否能对染料进行吸附。

2、一定浓度的离子交换树脂对不同浓度的染料吸附情况。

3、不同浓度的离子交换树脂对一定浓度的染料的吸附情况

此步骤时间较长，占总研究时间的二分之一。

步骤三、数据整理及实验报告的撰写。占总时长的六分之一。

接下来就进入我们团队的具体实施阶段吧。

离子交换树脂的结构及基本交换原理我们小组通过在图书馆查阅有关方面的书籍和上网查阅资料，整理出了离子交换树脂的一些基本特征。

一、离子交换剂的分类

天然海绿砂

无机质

人造合成沸石

离子交换剂

碳质磺化煤强酸性磺酸基(-SO3H)

阳离子型

有机质弱酸性羧酸基（－COOH）

强碱性Ⅰ型｛-N(-CH3)3｝OH

离子交换树脂阴离子型Ⅱ型｛－N(CH3)2｝OH

弱碱性（－(NH3)OH、（＝NH2）OH 或

（≡NH）OH

其他－氧化还原型、有机物清除除型等

二、离子交换剂的结构及类型

离子交换树脂属于高分子化合物，结构比较复杂.离子交换剂的结

构可以被区分为两个

部分：一部分具有高分

子的结构形式，称为离

子交换剂的骨架；另一

部分是带有可交换离

子的基团（称为活性集

团），它们化合在高分子骨架上.所谓“骨架”，是因为它具有庞大的