植物單寧作為離子交換樹脂在水處理中的應(yīng)用
單寧樹脂分子結(jié)構(gòu)中含有羥基、羧基、酚羥基等 活性官能團(tuán), 可對金屬離子進(jìn)行交換、絡(luò)合等反應(yīng), 從而實(shí)現(xiàn)對金屬離子的吸附, 因此單寧樹脂可用來處理含重金屬離子廢水。J. L. Santana研究了不同 pH 條件下單寧樹脂對Ce、Cu(Ⅱ) 、U(Ⅵ) 、Eu、Fe(Ⅲ) 、 Th、Nd 的吸附性能, 實(shí)驗(yàn)表明該單寧樹脂對錒類元 素及稀有元素表現(xiàn)出很好的吸附性能, 通過放射性 示蹤劑顯示單寧中大量兒茶素亞基形成單寧- 金屬 絡(luò)合物。Yoshio Nakano對濃縮單寧吸附Cr( Ⅵ) 的 機(jī)制做了研究, 研究結(jié)果表明單寧對鉻的吸附過程 分為四步: 首先是鉻與單寧分子酯化, 其次是Cr( Ⅵ) 降為Cr( Ⅲ) , 再次是單寧分子氧化形成羧基, 最后 Cr( Ⅲ) 與羥基或羧基進(jìn)行離子交換, 單寧對鉻的吸 附能力受pH 影響。
單寧樹脂可以直接處理廢水, 但是單寧具有水 溶性, 直接作為吸附劑用于水處理受到了限制, 將單 寧固化即以單寧為主體合成一類不溶性的樹脂類物 質(zhì), 會減少它的水溶性。固化單寧保持了其分子中 大部分活性基團(tuán), 同時又是多孔物質(zhì), 存在一定的比 表面積, 對金屬離子具有一定的表面吸附作用, 極大 地改善了單寧作為選擇性吸附劑的使用性能并且可 以經(jīng)再生反復(fù)使用, 在廢水處理中已被廣泛地用來 回收稀貴重金屬, T. 薩卡庫奇用固化的柿子單寧 水溶液回收金, 試驗(yàn)結(jié)果顯示固化柿子單寧具有良 好的吸附金的能力, 可以應(yīng)用于批次或柱式反應(yīng)器 中吸附金。此外, 固化單寧還可回收放射性元素、處 理含重金屬的工業(yè)廢水等。T. Sakaguchi曾發(fā)現(xiàn)固 化的中國柿子單寧和固化的柿子單寧對于水溶液中 的鈾具有良好的吸附能力。Xuepin Liao 等用楊 梅、落葉松固化單寧回收四價金屬釷, 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示 兩種固化單寧能有效回收釷, 楊梅單寧因B 環(huán)上有 焦棓酸結(jié)構(gòu)而該結(jié)構(gòu)與釷有較強(qiáng)的反應(yīng)活性, 比落 葉松單寧吸附能力更強(qiáng), 更適宜做吸附劑。
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