苯胺2,4二氨基酚共聚物的合成及其对水中Pb(Ⅱ)的吸附研究
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2国内外处理含铅废水研究现状 1
1.3课题研究的内容及意义 4
2苯胺-2、4-二氨基苯酚共聚物的合成与表征 6
2.1实验仪器 6
2.2 实验药品 6
2.3 苯胺-2、4-二氨基苯酚共聚物的制备 7
2.4 苯胺-2、4-二氨基苯酚共聚物的表征 7
3苯胺-2、4-二氨基苯酚共聚物对水中铅的吸附研究 12
3.1 铅标准曲线的测定 12
3.2苯胺-2、4-二氨基苯酚共聚物对水中铅的吸附实验 12
3.3苯胺-2、4-二氨基苯酚共聚物对水中铅吸附结果与讨论 15
4.结论与展望 23
4.1结论 23
4.2展望 23
致 谢 24
参考文献 24
1 绪论
1.1 研究背景
近几十年来，由来自铅矿的开采、含铅金属冶炼、橡胶生产、含铅油漆颜料的生产和使用、蓄电池厂的熔铅和制粉、印刷业的铅版、铅字的浇铸、电缆及铅管的制造、铅质玻璃的配料以及焊锡等工业排放的废水、废渣，汽车尾气排出的铅随降水进入到地面水中，均造成了铅的污染，铅是一种对环境和人体健康有害的金属，铅污染严重危害了我们身体健康，成为环境治理中越来越突出的问题［1］。
铅是人体一种不需要的微量元素，它是一种稳定的不可降解的污染物，在环境中可长期积累［2］。据介绍，长期接触微量铅的人，积蓄的铅能阻碍血细胞 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
w.so.com/s?q=%E8%A1%80%E7%BB%86%E8%83%9E&ie=utf-8&src=wenda_link>的形成，导致人的智力下降，学习、工作成绩低落；蓄积到一定程度时会使人出现精神障碍、噩梦、失眠、头痛等慢性中毒症状；严重者还可有乏力、食欲不振、恶心、腹胀、腹痛或腹泻 等。铅还可通过血液进入脑组织，损害小脑及大脑皮层，干扰代谢活动，使营养物质与氧气供应不足，引起脑小毛细血管内皮层 细胞肿胀，进而发展为弥漫性脑损伤。最近，台湾学者研究发现，长期铅暴露会使工人受孕率降低。铅毒 对儿童的影响更甚，儿童对铅的吸收量比成年人要高几倍。当儿童的血铅 浓度每100毫升达到60微克时，就会由智力障碍引起行为异常。中国预防医学科学院副院长、我国儿童铅问题专家吴宜群称，铅对儿童的伤害是直接的而有些伤害是不可逆转的［2］。
目前，我国大部分铅冶炼企业主要是采用传统的小反射炉和鼓风炉熔炼工艺。在熔炼过程中产生了大量的铅蒸气、铅尘和二氧化硫。由于企业在生产的过程中产出的烟气所含的二氧化硫浓度低，不易回收，所以大部分是直接排放在空气中的。从原矿开采、冶炼到含铅制品的生产均会产生大量的污染，并且在冶炼过程中含铅逸出物的排放也造成了对生产环境和大气的污染，加上环保机制的不完善，地方保护主义等原因又加剧了铅的污染因而对大气造成了严重的污染。
1.2国内外处理含铅废水研究现状
含铅废水的有效处理方法有沉淀法、混凝法、离子交换法、吸附法等［3］。其中沉淀法、混凝法会造成二次化学污染，离子交换法适用于大规模处理，吸附法操作简单，快速有效，适用于低浓度废水。
1.2.1沉淀法
从废水中沉淀 Pb(OH)的适宜 pH 值视废水种类而异，可在6.00~10.00 范围之内。已经试验证实的理论最佳 pH 值为9.20~9.50。经沉淀处理后流出液中铅浓度为 0.01~0.03 mg/L，还可能从沉淀泥渣中回收铅除了用碱调节 pH 值，使废水中 Pb2+呈 Pb(OH)沉淀外，其它的沉淀剂还有Na2CO3 ，白云石（CaCO3MgCO3），Na3PO4等在产生沉淀后，往往还能将颗粒状的铅也夹带沉下；如果在沉淀沉降之外，再加上过滤操作单元，将会使除铅效果更好。但是该方法会造成二次化学污染，固本实验不选用这种方法。
1.2.2混凝法
在四烷基铅生产废水处理中，常用沉淀剂先除去其中无机铅，再用 FeSO4或 Fe2（SO4）3作混凝剂将其中含有的有机铅除去由此得到的含铅泥渣可送至冶炼厂精炼回收。由于该方法成本较高，同时会造成二次化学污染，固本实验不选用这种方法。
1.2.3离子交换法
这种方法已成功地用于从废水中除去无机铅和有机铅.例如对弹药生产厂的废水，先用沉淀法，使废水中含铅量从 6.50 mg/L 降到 0.10 mg/L，再用磷酸型树脂吸附处理后，使含铅浓度再进一步降到 0.01 mg/L 以下。此方法适用于适用于大规模处理，效果较好，但在实验室条件下成本较高，固本实验不采用这种方法。
1.2.4吸附法
吸附法指的是当流体与多孔固体接触时, 流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄的一种现象。吸附也指物质（主要是固体物质）表面吸住周围介质（液体或气体）中的分子或离子现象。吸附属于一种传质过程，物质内部的分子和周围分子有互相吸引的引力，但物质表面的分子，其中相对物质外部的作用力没有充分发挥，所以液体或固体物质的表面可以吸附其他的液体或气体，尤其是表面面积很大的情况下，这种吸附力能产生很大的作用，所以工业上经常利用大面积的物质进行吸附，如活性炭、聚苯胺类聚合物。吸附法操作简单快速有效，适用于低浓度废水。LU 等人采用苯胺和磺酸苯二胺的共聚物吸附去除水样中的无机汞［4］。王静等人采用聚苯胺吸附去除水溶液中汞离子取得了很好的效果［5］。在此基础上，进一步研究吸附机理、改进材料性能、提高吸附能力，研发高效的吸附材料具有很强的实际应用价值。［6］固本次实验采用吸附法对水中的铅离子进行去除。
1.2.5常用吸附剂
铅的吸附材料可以分为无机吸附剂和有机（高分子）吸附剂。活性炭、聚合物、硅酸盐、生物质及其它粘土、有机质已被用于去除水中汞离子，但都存在吸附效果不佳、水化学条件适应性不强等问题。目前研究的焦点集中在寻找一种稳定高效的高聚物类吸附剂去除废水中的重金属离子［6］。常用的无机吸附剂有：
重复上述实验步骤，在不同温度下进行吸附等温实验，得出如下表数据：
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2国内外处理含铅废水研究现状 1
1.3课题研究的内容及意义 4
2苯胺-2、4-二氨基苯酚共聚物的合成与表征 6
2.1实验仪器 6
2.2 实验药品 6
2.3 苯胺-2、4-二氨基苯酚共聚物的制备 7
2.4 苯胺-2、4-二氨基苯酚共聚物的表征 7
3苯胺-2、4-二氨基苯酚共聚物对水中铅的吸附研究 12
3.1 铅标准曲线的测定 12
3.2苯胺-2、4-二氨基苯酚共聚物对水中铅的吸附实验 12
3.3苯胺-2、4-二氨基苯酚共聚物对水中铅吸附结果与讨论 15
4.结论与展望 23
4.1结论 23
4.2展望 23
致 谢 24
参考文献 24
1 绪论
1.1 研究背景
近几十年来，由来自铅矿的开采、含铅金属冶炼、橡胶生产、含铅油漆颜料的生产和使用、蓄电池厂的熔铅和制粉、印刷业的铅版、铅字的浇铸、电缆及铅管的制造、铅质玻璃的配料以及焊锡等工业排放的废水、废渣，汽车尾气排出的铅随降水进入到地面水中，均造成了铅的污染，铅是一种对环境和人体健康有害的金属，铅污染严重危害了我们身体健康，成为环境治理中越来越突出的问题［1］。
铅是人体
w.so.com/s?q=%E8%A1%80%E7%BB%86%E8%83%9E&ie=utf-8&src=wenda_link>的形成，导致人的智力下降，学习、工作成绩低落；蓄积到一定程度时会使人出现精神障碍、噩梦、失眠
目前，我国大部分铅冶炼企业主要是采用传统的小反射炉和鼓风炉熔炼工艺。在熔炼过程中产生了大量的铅蒸气、铅尘和二氧化硫。由于企业在生产的过程中产出的烟气所含的二氧化硫浓度低，不易回收，所以大部分是直接排放在空气中的。从原矿开采、冶炼到含铅制品的生产均会产生大量的污染，并且在冶炼过程中含铅逸出物的排放也造成了对生产环境和大气的污染，加上环保机制的不完善，地方保护主义等原因又加剧了铅的污染因而对大气造成了严重的污染。
1.2国内外处理含铅废水研究现状
含铅废水的有效处理方法有沉淀法、混凝法、离子交换法、吸附法等［3］。其中沉淀法、混凝法会造成二次化学污染，离子交换法适用于大规模处理，吸附法操作简单，快速有效，适用于低浓度废水。
1.2.1沉淀法
从废水中沉淀 Pb(OH)的适宜 pH 值视废水种类而异，可在6.00~10.00 范围之内。已经试验证实的理论最佳 pH 值为9.20~9.50。经沉淀处理后流出液中铅浓度为 0.01~0.03 mg/L，还可能从沉淀泥渣中回收铅除了用碱调节 pH 值，使废水中 Pb2+呈 Pb(OH)沉淀外，其它的沉淀剂还有Na2CO3 ，白云石（CaCO3MgCO3），Na3PO4等在产生沉淀后，往往还能将颗粒状的铅也夹带沉下；如果在沉淀沉降之外，再加上过滤操作单元，将会使除铅效果更好。但是该方法会造成二次化学污染，固本实验不选用这种方法。
1.2.2混凝法
在四烷基铅生产废水处理中，常用沉淀剂先除去其中无机铅，再用 FeSO4或 Fe2（SO4）3作混凝剂将其中含有的有机铅除去由此得到的含铅泥渣可送至冶炼厂精炼回收。由于该方法成本较高，同时会造成二次化学污染，固本实验不选用这种方法。
1.2.3离子交换法
这种方法已成功地用于从废水中除去无机铅和有机铅.例如对弹药生产厂的废水，先用沉淀法，使废水中含铅量从 6.50 mg/L 降到 0.10 mg/L，再用磷酸型树脂吸附处理后，使含铅浓度再进一步降到 0.01 mg/L 以下。此方法适用于适用于大规模处理，效果较好，但在实验室条件下成本较高，固本实验不采用这种方法。
1.2.4吸附法
吸附法指的是当流体与多孔固体接触时, 流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄的一种现象。吸附也指物质（主要是固体物质）表面吸住周围介质（液体或气体）中的分子或离子现象。吸附属于一种传质过程，物质内部的分子和周围分子有互相吸引的引力，但物质表面的分子，其中相对物质外部的作用力没有充分发挥，所以液体或固体物质的表面可以吸附其他的液体或气体，尤其是表面面积很大的情况下，这种吸附力能产生很大的作用，所以工业上经常利用大面积的物质进行吸附，如活性炭
1.2.5常用吸附剂
铅的吸附材料可以分为无机吸附剂和有机（高分子）吸附剂。活性炭、聚合物、硅酸盐、生物质及其它粘土、有机质已被用于去除水中汞离子，但都存在吸附效果不佳、水化学条件适应性不强等问题。目前研究的焦点集中在寻找一种稳定高效的高聚物类吸附剂去除废水中的重金属离子［6］。常用的无机吸附剂有：
重复上述实验步骤，在不同温度下进行吸附等温实验，得出如下表数据：
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