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聚丙烯腈复合沸石

发布时间:2020-02-12     浏览次数:81

聚丙烯腈(PAN)具有多孔的结构、优异的造粒性、与无机材料的强黏合力以及在有机溶剂中良好的溶解性和化学稳定性,是用于多种无机吸附材料负载的主要有机黏合聚合物。研究人员已经将PAN与多种无机吸附材料进行结合,得到的复合材料用于放射性物质的去除。此节主要介绍PAN沸石的复合吸附材料。采用天然斜发沸石制备得到PAN/沸石复合吸附剂,最初用于吸附水中的放射性钍。之后采用这种PAN/沸石复合吸附剂吸附去除水中Sr2+,其在初始Sr2+浓度高于150mg/L时,对Sr2+的去除率最大达到80%pH5时去除率最高;吸附等温线数据拟合更符合Temkin模型。


PAN/沸石复合吸附剂对Sr2+的吸附是一个自发放热且混乱程度增大的吸附过程。将纳米A型沸石与PAN结合,制备了PAN-沸石纳米复合材料(PZNC)。形貌和热重表征(图5)表明,PZNC具有多孔结构且热稳定性能优良;XRD和元素分析说明纳米A型沸石在复合制备过程中结构没有发生变化。

PZNC表现出较高的阳离子交换容量(3.138meq/g)和较快的吸附速度(30min内获得90%的吸附容量,90min达到了吸附平衡),且易于实现固液分离。在后续工作中,他们将PZNC成功地用于固定床柱操作中去除Sr2+Cs+。随着流速的减小、床层高度和初始离子浓度的增加,吸附容量增加。通过Thomas模型和BDST模型对实验数据进行拟合:Sr2+Cs+的最大床容量分别为5.61mg/g11.30mg/gSr2+Cs+的临界床高分别为2.89cm4.35cm,说明对Sr2+的柱吸附性能和吸附容量均高于Cs+