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高氯酸盐是一种低分子量、高溶解性的阴离子,具有高水溶性、高流动扩散性、低吸附性以及高稳定性的特点。进入人体后,会抑制人体甲状腺对碘的吸收,影响甲状腺素的合成和分泌,危害人体健康。目前,去除高氯酸盐的方法均具有局限性,为寻找一种更经济适用、无毒、无害的去除方法,本研究将壳聚糖通过氯化铁螯合和戊二醛的交联后,用于含高氯酸盐废水处理的研究。本论文对三价铁交联壳聚糖的主要制备条件进行考察,对合成材料进行了表征分析;并对合成材料吸附高氯酸盐的影响因素进行探究,分析了其吸附机理与吸附途径。取得的主要成果如下:(1)通过FeCl3·6H2O与戊二醛对壳聚糖进行改性,当FeCl3·6H2O投加量为10%,戊二醛投加量为12.5%时,得到的小球颗粒均匀,球形及分散性能好,并具有较好的吸附性能。(2)通过红外光谱FTIR、扫描电镜SEM和元素分析X-EDS对三价铁交联壳聚糖进行了表征分析,结果表明,交联过程中戊二醛的–C=O与三价铁壳聚糖上部分含氮基团发生了反应,生成了希夫碱(–C=N–),实现了三价铁交联壳聚糖的固定化;壳聚糖通过氯化铁螯合,以及戊二醛交联后,其结构发生变化,形成网状结构的高分子,体积变大,孔隙率增加,有利于吸附性能的提高;铁元素与氯元素的检出说明,壳聚糖与Fe(III)螯合在一起,并成功吸附高氯酸盐。(3)当溶液的pH值低于pHpzc(10.6)时,三价铁交联壳聚糖对ClO4-均具有较好的吸附效果,主要是由于吸附剂表面会吸附H+带正电荷;随着初始ClO4-浓度的增加,初始吸附速率和平衡吸附量随之增加;共存阴离子的存在会与ClO4-产生竞争作用,降低吸附剂对ClO4-的吸附性能,对该种吸附剂而言,Cl-影响较小。(4)通过吸附动力学、吸附热力学与吸附等温线对三价铁交联壳聚糖吸附高氯酸盐的过程与途径进行了分析,结果表明该吸附过程为化学吸附,吸附主要发生在反应前10min内,颗粒外部扩散阶段为反应的主要速率控制步骤;吸附过程均相与非均相共同作用,且吸附易于进行;温度对反应过程的影响不是十分显著,该吸附过程是在自然环境下自发进行的放热反应,低温有利于吸附。(5)采用NaCl作再生剂,当NaCl的用量大于2.5%时,几乎可完全置换出吸附于吸附剂上的ClO4-,并且吸附剂具有很好的重复使用性能。(6)机理分析表明,三价铁交联壳聚糖对ClO4-的吸附主要是通过静电作用力,部分吸附是通过吸附剂上的Cl-与溶液中ClO4-进行交换来实现;并推测吸附剂的小部分吸附力来源于吸附剂中心的Fe(III)。