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當前用于去除水中鉻離子的吸附材料主要包括多種類型,以下是主要分類及代表性產品的詳細介紹:
MOF吸附材料
結構與制備:該MOF材料的結構通式為[Zn?(C??H??N?)?(NO?)] (NO?)?,屬于P3空間群,具有一維六邊形孔道三元雜化三維陽離子框架結構。在室溫條件下通過快速攪拌的方式可實現該材料的綠色宏量制備,成本低廉且易于加工。
性能優勢:可通過離子交換作用快速高效地去除水中的重鉻酸根污染物,可將鉻離子污染的水源凈化為滿足世界衛生組織、美國國家環境保護局、中國地下水Ⅲ類標準。
應用拓展:結合PEI和PVDF的優勢成功制備出性能優異的混合基質膜。
陽離子水凝膠微球(CHMS)
結構特性:通過反相懸浮聚合和冷凍干燥技術制備,具有獨特花瓣狀結構和豐富的胺基、羥基官能團,比表面積達1.132 m2/g(是傳統陽離子水凝膠微粒的17倍)。
吸附機制:以質子化胺基與Cr(VI)陰離子的靜電作用為主,輔以羥基氧化為羧基的還原反應。
核心優勢
高效快速:1.5分鐘內吸附量達100 mg/g,10分鐘達150 mg/g,180分鐘達到平衡(約210 mg/g)。
寬pH適應性:在pH=1-9范圍內均可有效吸附Cr(VI),適用范圍廣。
抗干擾能力:共存金屬離子(Cu2?、Ni2?、Zn2?)對吸附無明顯干擾。
局限性
還原產物殘留風險:氧化還原反應雖占比小(僅7% Cr(VI)被還原為Cr(III)),但生成的Cr3?可能部分解吸回水體,需后續處理(如調節pH沉淀)以確保出水安全。
再生性能限制:多次再生后,微球因酸性Cr(VI)溶液的強氧化性發生結構降解(如第三次再生后吸附量下降50%),需優化再生條件(如溫和洗脫劑)以延長材料壽命。
離子交換樹脂
除三價鉻樹脂(Tulsimer? T-52H)
特性:磺酸官能團凝膠型強酸性陽離子交換樹脂,具有較好的抗氧化性。
適用場景:適用于水處理,并且在廣泛的pH范圍和高溫條件下工作。
除六價鉻樹脂(Tulsimer? A-21S)
特性:聚苯乙烯架構的強堿型陰離子交換樹脂,具有特殊的銨官能基和天然的無裂紋特性。
適用場景:當與強酸型陽離子交換樹脂一起用在水處理中時,對于弱酸、強無機酸和鹵化物等具有較佳的操作性能。
高濃度鉻酸溶液處理樹脂(CH-27)
特性:具有抗氧化性的螯合樹脂。
適用場景:廣泛應用于世界各大水處理設備廠家。
綜上所述,不同類型的吸附材料各具特色,適用于不同的應用場景和需求。在選擇時,需綜合考慮廢水的性質、鉻的存在形式、處理要求以及材料的吸附性能、選擇性等因素。

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