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PVC与PS混合的阳离子交换纤维课件
PVC与PS混合的阳离子交换纤维 Preparation and Characterization of PVC/PS Composite Cation Exchange Fibers and Their Adsorption Properties on Aniline INTRODUCTION 与离子交换树脂相比,离子交换纤维具有更大的比表面积,更快的交换和洗脱速度,更 高的再生性能,较低的消耗,和较小的流体阻力。 它可能适用于各种形式,如纤维、布、非织造等,可应用于各种交换过程。 离子交换纤维的应用有一定的发展近20年。然而,现有的离子交换纤维有一定的缺陷, 如能力低,断裂强度低,较低使用效率,新的污染等。 它们的表现不能充分地发挥作用,不适合在实际应用。只有极少数研究聚氯乙烯离子交 换纤维的报道。在本文中自制的聚氯乙烯和聚苯乙烯的复合纤维,得到了具有良好机械 性能和较高交流能力的阳离子交换纤维。获得的纤维有一定的优势,如较低制造成本, 工艺简单,使用性好现有设施等,因此它是一种新型离子交换纤维法,具有广阔的应用 前景。 工业废水处理含苯胺作为环境问题需要注意。国内外对苯胺的处理方法有:生物化学氧 化法、萃取法、焚烧法、电解法、超声波法等降解和膜过滤等。 然而,对苯胺的处理研究中离子交换纤维非常少。离子交换纤维可用于有机污染物的吸 附分离和选择微量元素的浓度,因为它们有更快交换和洗脱率,因此它们被应用高效吸 附分离材料。 1,Measurement of the capacity on different concentration aniline 0.l g dried fibers were put into 250 mL taper bottle with addition of the accurate 100 mL aniline solution (C0mg/L) at the temperature of 283K for 4 hours ,respectively. 用紫外分光光度计测定苯胺的平衡浓度Ce (毫克/升),并用以下公式计算了吸附平衡 能力。 where Qe is adsorption equilibrium capacity of the fiber (mg/g), C0 is the concentration of aniline before adsorption (mg/L),Ce is the concentration of aniline after adsorption (mg/L), V is the solution volume (L),Wis the weight of the fibers (g). 1,不同苯胺浓度下处理能力的测量 2,苯胺的化学吸附动力学测量 3,水吸收能力的测量 4,化学稳定性分析 5,纤维的力学强度测量 6,傅里叶变换红外光谱学(FTIR)测量 7,热重量分析法 8,微观形态学观察 性能的影响因素 交联反应的影响因素 (交联温度,时间,聚甲醛的含量等) 磺化反应的影响因素 (磺化温度,时间,膨胀剂等) PVC/PS composite ion exchange fibers基本性能 一:力学性能 数据表明,纤维交联磺化后的断裂伸长率显著下降而断裂强度略有下降,说明磺化有害纤维。 但与原纤维相比,断裂强度下降仅为16%左右,由于有效交联,得到的纤维具有较好的实际应用价值。 二:静态和动态离子交换容量 得到的H型纤维的静态离子交换容量可以稳定 地保持在5–6毫摩尔/克,和动态离子交换容 量可以保持在约3.09毫摩尔/克,原因是在一 个短时间的动态离子交换反应的效率要低得多。 三:纤维的吸水性能 吸水率是离子交换纤维的一个重要指标,它 的大小体现在纤维内官能团的利用率。得到 的纤维连接在磺化反应中亲水性大的磺酸基 团,使纤维具有亲水性。能力随水的温度的增 加而增加,而大多数情况下吸水率是与交换性 能成正比的。在实验中,纤维得到了最大吸水 率121%,这表明,纤维可以充分利用交换基 团促进亲水官能团的利用。 四:耐酸碱耐腐蚀能力 在室温下离子交换纤维分别浸泡在高浓度的 酸和碱中,结果容量变化不大,测量值的增 加一部分原因是内部纤维基团通过皂洗反应 的水解,但形态和强度变化不明显,这表明, 强酸和强碱对纤维的影响小了。 总结 在PVC/PS复合离子交换纤维达到5–6 mmol/g静态 交换容量,其断裂强度达到1.198 cN/dtex,但对离 子交换纤维力学性能的研究很少被报道在文件。纤 维具有更大的亲水性、较好的再生性能和较好的耐 酸碱腐蚀能力,具有较好的实际应用价值。复合阳 离子交换纤维的苯胺吸收速率较快,对
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