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本研究以3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)和二乙烯三胺五乙酸(DTPA)为主要试剂,制备了DTPA改性聚偏氟乙烯(APTMS-DTPA/PVDF)螯合膜,开展了其对镀铜模拟废水中Cu(Ⅱ)吸附去除的研究,采用扫描电镜(SEM)、电镜能谱(EDS)、X-衍射光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术,对其吸附前后的形态、化学组成进行了测试与表征。在试验研究的基础上,应用密度泛函理论(DFT),开展了DTPA改性PVDF螯合膜吸附Cu(Ⅱ)的特性研究,从分子水平上揭示了共存阳离子和有机酸络合剂对其吸附Cu(Ⅱ)的影响,旨为从Cu(Ⅱ)-EDTA溶液体系中Cu(Ⅱ)的吸附去除和回收提供借鉴。课题实施中,首先开展了阳离子Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)以及酒石酸钾钠(TA)、乙二胺四乙酸(EDTA)有机络合剂共存对改性PVDF螯合膜吸附Cu(Ⅱ)性能影响的研究,评价了其对螯合膜吸附Cu(Ⅱ)的热力学和动力学的影响。吸附试验结果表明,与共存Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)和酒石酸钾钠相比,EDTA对改性PVDF螯合膜吸附Cu(Ⅱ)的干扰作用最为显著。四种物质共存对螯合膜吸附Cu(Ⅱ)的干扰作用大小顺序为:EDTA>Ni(Ⅱ)>Co(Ⅱ)>TA。吸附Cu(Ⅱ)的等温线符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学符合准二级动力学模型,热力学函数解析结果表明螯合膜吸附Cu(Ⅱ)的过程为自发的放热反应。DFT计算结果表明,与Co(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)相比,螯合膜的APTMS-DTPA官能基团对Cu(Ⅱ)有更高的亲电性,Ni(Ⅱ)共存对Cu(Ⅱ)吸附的干扰作用比Co(Ⅱ)强、EDTA共存的干扰作用比TA强。为有效提高APTMS-DTPA/PVDF螯合膜从Cu(Ⅱ)-EDTA溶液体系吸附去除Cu(Ⅱ)的性能,本研究分析了Ca(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)和Fe(ⅡI)加入对螯合膜性能的影响,开展了Ca(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)和Fe(ⅡI)共存时螯合膜吸附Cu(Ⅱ)的热力学和动力学研究,测试了螯合膜吸附Cu(Ⅱ)的穿透曲线。试验结果表明,该三种阳离子的加入能有效提高螯合膜从Cu(Ⅱ)-EDTA溶液中吸附回收Cu(Ⅱ)的性能,其促进作用顺序为:Fe(ⅡI)>Fe(Ⅱ)>Ca(Ⅱ)。螯合膜从Cu(Ⅱ)-EDTA、Cu(Ⅱ)-Ca(Ⅱ)-EDTA、Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-EDTA、Cu(Ⅱ)-Fe(ⅡI)-EDTA体系吸附回收Cu(Ⅱ)的等温吸附过程符合Langmuir等温吸附模型、动力学过程符合准二级动力学方程。穿透曲线解析结果表明,Ca(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)和Fe(ⅡI)的加入延长了螯合膜堆的穿透时间和穿透耗尽时间、在一定程度上减轻了EDTA对螯合膜吸附Cu(Ⅱ)的干扰影响。与Ca(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)相比,Fe(Ⅱ)共存时,螯合膜对Cu(Ⅱ)的吸附容量分别增加了68%和29%。