大孔树脂负载N/O配体及去除水中重金属的特性开题报告

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1. 研究目的与意义

重金属污染是由重金属本身或者其化合物造成的环境污染，广义上是指由于人类活动导致大环境中的重金属含量急速增加，超出标准范围，最终导致人类健康受到威胁和环境质量恶化。随着社会的发展，重金属污染的成因也越来越多样化，除了传统的采矿业、冶炼业、电镀业和机械加工等行业，污水灌溉、重金属制品处理、基至运输业也成为重金属污染的重灾区。重金属污染物会通过各种不同的方式进入水体、土壤、空气等介质中，进而进入到人体中使人类健康受到严重的威胁。

树脂被广泛用于化学和医药行业中化学产物的提取、分离和纯化。由于大孔树脂内部呈交联网络结构，具有优良的孔结构和较大的比表面积，因此具有吸附容量大、吸附速度快和再生简便等优点。H1020 为基础的聚苯乙烯型交联树脂，生产技术成熟，价格低廉，对黄酮、姜黄素和蒽醌等芳香族化合物的吸附能力较强。对于以苯乙烯为骨架的大孔吸附树脂，连接在主链上的苯环是一个电子均匀分布的平面，对于一些结构性质相近的化合物具有很强的吸附能力。

2. 国内外研究现状分析

20世纪后期, 随着结构改良的吸附树脂, 尤其是大孔吸附树脂研制的成功, 树脂吸附法已被越来越广泛地应用于化工废水的治理和资源化中。大孔吸附树脂具有吸附容量大, 容易再生及对于大分子的吸附能力非常强等特点, 在具有资源化价值的染料及中间体废水的治理领域中应用前景十分广阔。但对其吸附机理的研究尚不完善, 有待于进一步扩展和深入。目前，国内外对大孔吸附树脂分离理论研究的重点主要集中在其吸附动力学、吸附热力学等方面，而对大孔吸附树脂与靶标分子的构效关系及其分离规律的基础研究比较薄弱。

3. 研究的基本内容与计划

大孔吸附树脂的吸附实质为一种物体高度分散或表面分子受作用力不均等而产生的表面吸附现象，这种吸附性能是由于范德华引力或生成氢键的结果。同时由于大孔吸附树脂的多孔结构使其对分子大小不同的物质具有筛选作用。通过上述这种吸附和筛选原理，有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小，在大孔吸附树脂上经一定溶剂洗脱而达到分离、纯化、除杂、浓缩等不同目的。本实验主要研究内容为：（1）大孔树脂的预处理；（2）柠檬酸钠和咪唑负载情况研究，确定最佳负载浓度；（3）负载后的大孔树脂对重金属Cu2 的吸附性能；（4）负载后大孔树脂的内部架构以及成分的分析；（5）通过各种实验方法评估处理后的树脂的吸附性能。

4. 研究创新点

在树脂的应用中,固化剂占有必不可少的重要地位,咪唑及其衍生物是其中十分重要的一类环氧树脂固化剂,特别是近年来随着电子工业的发展,咪唑类环氧树脂固化剂用量每年递增15%～ 20% ,目前这方面的用量已占咪唑及其衍生物总产量的90%以上。本研究用到咪唑和PEI对柠檬酸钠的负载进行固定，从而提高处理后树脂的吸附性能。