水环境中微量硼去除剂的开发及去除机理研究

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1、学校代码：10255学号：2110477碧季大学硕士学位论文水环境中微量硼去除剂的开发及去除机理研究STUDIESONTHEDEVELOPMENTOFTHETRACEBoRoNADSORBENTSANDTHEMECHANISMFORTHEREMOVALoFNATUREⅥ，ATER答辩日期2Q!垒!!12东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己

2、经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：胡晶晶日期：弘I弓年f2月艿日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密口，在——年解密后适用本版权书。不

3、保密曰。学位论文作者签名：胡晶晶El期：弘f弓年12月艿日指导教师签名：否甲-夕1,j己y荔、水环境中微量硼去除剂的开发及去除机理研究摘要微量元素硼是生物体必需的营养元素，但过量会使生物体产生毒理反应。随着金属冶炼、玻璃、日化和制药等工业的发展，水环境中硼的污染曰趋严重。此外，海水的淡化利用也受到海水中硼含量过高的阻碍。因此，水环境中硼去除技术的研究越来越受到专家学者的关注。硼特效树脂法是去除硼最有效的方法之一，研究和开发吸附容量高、选择性好的硼特效树脂意义重大。硼特效树脂法除硼的原理是基于树脂对硼的吸

4、附作用和树脂中的多羟基官能团与硼酸／硼酸盐的络合反应。根据多羟基官能团与硼酸／硼酸盐反应的两种络合机理：碱性多羟基官能团与硼酸根离子B(OH)4"的络合和酸性多羟基官能团与硼酸B(OH)3的络合，本课题选择了两种典型的多羟基化合物：2，3．二羟基萘．6．磺酸钠和没食子酸，研究了对硼酸／硼酸盐的吸附机理。1．以11BNMR法研究了溶液中硼酸根离子与2，3．二羟基萘一6一磺酸钠的配位反应。结果表明，水溶液中硼酸根离子和2，3．二羟基萘一6．磺酸钠反应可生成五元环的1：1和1：2化学计量比的配合物，配合物的形

5、成常数分别为lo妒l=5．22，logfl2=6．10。利用离子交换法制备2，3一二羟基萘．6．磺酸钠接枝硼离子选择性吸附剂，接枝吸附剂上的水环境中微量硼去除剂的开发及去除机理研究2，3---羟基萘．6．磺酸钠担载量为1．20mmol／g。并以bath法研究了2，3一二羟基萘．6一磺酸钠接枝吸附剂对水中硼的去除作用，考察了溶液pH值、初始硼浓度、吸附时间、温度等因素对硼去除率的影响，优化的硼去除最佳条件为：pH值为8．9，硼初始浓度为0．05mol／L，24h达平衡，吸附剂上硼的饱和吸附量为0．67mm

6、ol／g。在接枝吸附剂吸附硼的热力学和动力学研究中发现，硼在吸附剂上的吸附符合准二级速率方程，是化学吸附和物理吸附共同作用的结果；吸附速率主要为化学吸附机理控制；B(OH)4"主要以1：1配合物的形式和静电吸引的方式结合在吸附剂上。2．以11BNMR法研究硼酸一没食子酸配位反应的结果显示：水溶液中硼酸与没食子酸反应生成的1：1和1：2五元环配合物的形成常数分别为logfll_3．79和109／92=4．10。以离子交换法制备的没食子酸接枝硼选择性吸附剂中没食子酸的担载量为O．81mmol／g。使用该制备

7、接枝吸附剂考察的溶液pH值、初始硼浓度、吸附时间、温度等对硼去除率的影响研究显示，该吸附剂去除硼的最佳条件为：pH值6．5，硼初始浓度为0．025mol／L，24h可达平衡。该吸附剂上硼的饱和吸附量为O．39mmol／g。硼在吸附剂上的吸附行为符合Langmuir、Freundlich方程和准二级速率方程，属自发的单分子层化学吸附过程，硼主要以1：1配合物的形式结合在吸附剂上。在使用上述接枝吸附剂去除硼的研究过程中，相关络合机理的研究结果对吸附去除研究起了重要作用。水环境中微量硼去除剂的开发及去除机理研

8、究关键词：2，3----二羟基萘．6．磺酸钠，没食子酸，硼酸／硼酸盐，去除，机理0雾季走学水环境中微量硼去除剂的开发及去除机理研究STUDIESONTHEDEVELOPMENTOFTHETRACEBORONADSORBENTSANDTHEMECHANISMFoRTHEREMOVALoFNATUREⅥ，ATERABSTARACTTraceboronelementisanessentialnutrientelementfororganisms．