微胶囊的制备及其在含重金属废水中的应用

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随着工业的快速发展,重金属废水的排放量急剧增加,受到国内外各界的广泛关注。近年来,随着微胶囊技术的日趋成熟,研究具有可吸附金属离子功能的微胶囊并将其用于处理含重金属离子废水领域,具有重要非常的意义。与处理重金属废水的传统方法相比,用微胶囊处理废水的优点是:无二次污染,且可以重复利用。  本文选用操作简单、适合大规模生产的溶剂挥发法制备吸附金属离子的8-羟基喹啉为芯材、以聚苯乙烯为壁材的微胶囊。用傅里叶红外光谱仪和光学显微镜对微胶囊进行结构测试和形貌表征。讨论了反应温度、搅拌速率、乳化剂聚乙烯醇(PVA)的质量浓度、芯材壁材质量比以及水相油相体积比对微胶囊产率、包封率、粒径大小及分布的影响。结果表明,用溶剂挥发法可以成功制备出分散性较好的微胶囊。当反应温度为40℃、搅拌速率为800 r/min、乳化剂浓度为0.1%、芯壁质量比为1∶1和水油体积比为1∶1时,微胶囊的产率和包封率最高,微胶囊的粒径分布较窄,平均粒径为12.72μm。  将制备出的微胶囊进行Fe3+、Cu2+、Cd2+、Cr3+和Zn2+等金属离子的吸附效果测试。用原子吸收分光光度计测试微胶囊吸附前后,离子浓度的变化,讨论了微胶囊投入量、静置时间、温度、溶液初始pH值和离子初始浓度对微胶囊对这些金属离子的吸附效果。  结果表明,随着微胶囊投入量、溶液初始pH的逐渐增加,微胶囊对溶液中五种金属离子的单位吸附量呈现下降的趋势;相反,随着吸附静置时间和溶液中离子浓度的逐渐增加,微胶囊对Cr3+离子、Fe3+离子、Zn2+离子和Cu2+离子的单位吸附量均呈现增长的趋势;温度对单位吸附量影响有很大差异,但当温度升至50℃时,微胶囊的单位吸附量均显著降低。
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