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当今世界由于工业的持续发展,产生了大量工业废水,而因重金属离子的非降解性,对人体的危害程度较大,所以工业废水中尤以重金属废水处理最为紧迫。水作为人类赖以生存的宝贵资源正面临着严重的污染,处理好重金属污染这环境问题已成为重中之重。所以,亟需使用合适有效的方法,去除废水中的重金属离子,使经济和环境得到可持续发展。本文使用表面带有亚氨基二乙酸官能团(IDA)的CH-90阳离子交换树脂和介孔二氧化硅纳米颗粒进行去除金属离子的研究,且都满足国家排放标准(GB8978-1996)。主要研究内容如下: (1)使用CH-90阳离子交换树脂对溶液中只含重金属离子的模拟废水溶液和实际工业废水进行了吸附性能研究。系统地考察了反应时间、溶液pH值、吸附剂投料量及吸附动力学、吸附热力学。结果表明当pH=3,投料比为2.0g/L时CH-90树脂去除模拟废水中Co(Ⅱ),Mn(Ⅱ)的性价比达到最佳,去除率为100%,其吸附过程符合拟二级动力学和Langmuir等温吸附方程的描述。吸附后的树脂在0.1mol/L的盐酸溶液中进行脱附,能够重复再生15次以上,且吸附率仍接近100%,从而能降低树脂的使用成本。而在工业废水中,由于有机物的大量存在及pH值的影响,最合适的投料比为24g/L。CH-90树脂对Co(Ⅱ),Mn(Ⅱ)吸附性能的研究为发展新型重金属废水处理技术提供基础理论数据。 (2)以介孔二氧化硅mSiO2为母体,以3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷(GLYMO)为硅烷偶联剂,成功的在二氧化硅表面接上了亚氨基二乙酸官能团(IDA),合成mSiO2-IDA吸附剂,对Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)两种金属离子进行吸附研究。利用元素分析(EA),红外光谱(FT-IR)确定IDA接枝成功,透射式电子显微镜(TEM)观察吸附剂的形貌,多功能光电子能谱仪(XPS)得出mSiO2-IDA对Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)两种金属离子的吸附机制不同。在吸附实验中也考察了溶液中的pH、时间、初始浓度和温度对mSiO2-IDA吸附Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的影响。结果显示,当pH=5时,mSiO2-IDA吸附Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附效果最好,且mSiO2-IDA的吸附效果明显优于用实心二氧化硅sSiO2制成的sSiO2-IDA。通过吸附动力学数据可知,拟二级动力学方程能更好的描述mSiO2-IDA对Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附。Langmuir等温吸附模型更符合mSiO2-IDA对Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)两种金属离子的吸附数据。热力学数据表明吸附行为是自发的和放热的。