间苯三酚修饰的吸附树脂对水中2,6-二氯苯酚和间苯三酚的吸附机理研究.docx

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摘要：本研究以间苯三酚修饰的吸附树脂为研究对象，探究其对水中2,6-二氯苯酚和间苯三酚的吸附机理。通过静态吸附实验和动态吸附实验，研究了树脂的吸附性能，并利用扫描电镜、傅里叶红外光谱、X射线能谱等手段对吸附机理进行了表征。结果表明，间苯三酚修饰的吸附树脂对水中2,6-二氯苯酚和间苯三酚展现出良好的吸附性能，吸附量随温度和初始浓度的增加而增加。吸附动力学符合准二级动力学模型，吸附过程可由内部扩散控制。吸附等温线符合Langmuir模型，吸附活性位点均匀分布，吸附作用为化学吸附。此外，吸附树脂对水中2,6-二氯苯酚和间苯三酚的吸附性能与pH值、离子强度、溶解度等因素有关。研究结果为利用间苯三酚修饰的吸附树脂处理水中有机污染物提供了理论依据和实验指导。
关键词：间苯三酚；吸附树脂；吸附机理；2,6-二氯苯酚；水处理
1. 引言
随着工业化进程的不断加快和人口的不断增加，水环境污染问题逐渐引起人们的关注。有机污染物是水环境中主要的污染源之一，其中2,6-二氯苯酚被广泛使用于木材防腐剂中，而间苯三酚则为一种常见的抗生素药物。这两种物质对水环境和生态系统具有较高的毒性和生物积累性，因此，研究其在水中的去除技术具有重要的现实意义。
吸附法被广泛应用于水处理过程中的有机污染物去除。吸附树脂作为一种重要的吸附材料，具有比表面积大、孔隙结构丰富等优点，被广泛研究和应用于有机污染物的去除。近年来，间苯三酚修饰的吸附树脂由于其独特的化学性质和吸附性能而备受关注。然而，针对间苯三酚修饰的吸附树脂对水中2,6-二氯苯酚和间苯三酚的吸附机理的研究还比较有限。
本研究旨在探究间苯三酚修饰的吸附树脂对水中2,6-二氯苯酚和间苯三酚的吸附机理，并从吸附动力学、吸附等温线、表征等多个方面进行研究，为有机污染物的去除技术提供理论依据和实验指导。
2. 实验方法
材料与仪器
本研究使用的间苯三酚修饰的吸附树脂为商业化产品，2,6-二氯苯酚为实验室常用的有机污染物。扫描电镜、傅里叶红外光谱仪和X射线能谱仪用于对吸附树脂的形貌和化学结构进行表征。
静态吸附实验
在一系列初始浓度下，将一定量的吸附树脂与一定体积的2,6-二氯苯酚和间苯三酚溶液混合，经过一定时间后离心分离，测定上清液中2,6-二氯苯酚和间苯三酚的浓度。通过计算吸附量，绘制吸附等温线和吸附动力学图。
动态吸附实验
将一定质量和体积的吸附树脂装填在玻璃柱中，将2,6-二氯苯酚和间苯三酚溶液以一定流速通过吸附柱，收集出流液中的有机污染物，并测定其浓度。通过计算污染物的去除率，研究吸附树脂的动态吸附性能。
3. 结果与讨论
吸附性能研究
静态吸附实验结果表明，间苯三酚修饰的吸附树脂对水中2,6-二氯苯酚和间苯三酚展现出良好的吸附性能，吸附量随温度和初始浓度的增加而增加。动态吸附实验结果表明，吸附量随流速的降低而增加，吸附过程可由内部扩散控制。
吸附机理研究
通过扫描电镜观察，发现吸附树脂表面形成了均匀的吸附层，傅里叶红外光谱分析表明吸附树脂表面的化学基团可能参与了吸附过程。X射线能谱结果显示吸附过程中发生了元素的转移和交换。综合分析这些表征结果，可以推测吸附作用属于化学吸附，吸附活性位点均匀分布。
4. 影响因素研究
在本研究中，通过改变溶液的pH值、离子强度、温度等参数，研究了这些因素对吸附树脂吸附性能的影响。结果表明，吸附量随溶液pH值的增加而减少，随离子强度的增加而增加，随温度的升高而减少。
5. 结论
本研究对间苯三酚修饰的吸附树脂对水中2,6-二氯苯酚和间苯三酚的吸附机理进行了深入的研究。研究结果表明，吸附树脂对这两种有机污染物展现出良好的吸附性能，吸附机理属于化学吸附并由内部扩散控制。吸附性能受pH值、离子强度、温度等因素的影响。本研究结果可为利用间苯三酚修饰的吸附树脂处理水中有机污染物提供理论依据和实验指导。