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·1720· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
DPA 型环氧树脂比 BPA 型环氧树脂具有更强的耐碱 600 mL 蒸馏水,80 ℃下持续搅拌,待 DPA 完全溶
性和抵抗化学物腐蚀的能力。作为 BPA 结构类似物, 解后冷却至室温,移至 1 L 容量瓶中定容。使用相
DPA 也是雌性激素内分泌干扰物,能导致肥胖、损 同方法共配制 10 L,混合均匀后得到质量浓度为
[2]
伤肝脏甚至引发癌症,同样具有环境风险 。因此, 500 mg/L 的 DPA 母液。实验中所用较小质量浓度
[3]
使用 DPA 之前,必须先制定 DPA 的去除方法 。 的 DPA 标准溶液为 500 mg/L DPA 母液稀释所得。
去除废水中 BPA 及其类似物的常用处理方法包 分别测定 DPA 水溶液的 pH。例如,质量浓度为 40、
[3]
[4]
[5]
[6]
括:光催化 、电解 、膜渗透 、伽玛辐射 和吸 80 和 100 mg/L 的 DPA 标准溶液的 pH 分别为 4.6、
[7]
附 等。其中吸附方法具有效率高且吸附剂便于循 4.3 和 4.2。
环利用的优点。 β- 环糊 精 / 环氧氯丙烷共聚物 取 50 mL 不同质量浓度的 DPA 标准溶液,在恒
(β-CDP)作为吸附剂吸附水溶液中的酚类化合物 温水浴预热,向其中加入一定量的 β-CDP 吸附剂,
[8]
已有大量的报道 ,然而,目前还没有采用吸附剂 每隔一定时间用注射器吸取 5 mL 待测液,通过水相
吸附水溶液中 DPA 的报道。在一项纳滤膜过滤饮用 微孔滤膜过滤进行吸光度测定 [12] 。根据吸光度-质量
水中微量 BPA 分子的报道中提到,BPA 分子宽度为 浓度标准曲线计算各个时刻的吸附率及吸附量。
[9]
0.33 nm ,DPA 分子尺寸要大于 BPA 分子,而 β- 再生性能考察:在相同条件下同时进行多组吸
环糊精(β-CD)分子空腔内径约为 0.60~ 0.65 nm [10] 。 附,待吸附平衡后测得此时的吸光度,然后进行抽
因此,考察 β-CDP 吸附水溶液中 DPA 性能具有理 滤,将滤饼使用甲醇多次洗涤解吸再生,再抽滤,
论意义和现实意义。本文通过分阶段向 β-环糊精碱 干燥后从经过干燥的再生吸附剂中称取等量吸附剂
性 水溶液 中滴 加环氧 氯丙 烷进行 共聚 制备 了 再次吸附,以此类推。
β-CDP,考察了 pH 及 β-CDP 与 DPA 的质量比对吸 吸附率 R 和吸附量 q t 的计算公式如下。
附的影响。 ( )
R /%= 0 t 100 (1)
1 实验部分 0
V ( )
q t = 0 0 t (2)
1.1 试剂和仪器 m 0
β-环糊精(质量分数 98%)、双酚酸(质量分 式中:V 0 为 DPA 溶液的体积,L;ρ 0 为 DPA 的初始
数 98%),Aladdin 试剂有限公司;环氧氯丙烷、氢 质量浓度,mg/L;ρ t 为 t 时刻溶液中 DPA 的质量浓
氧化钠、甲醇、丙酮(AR),国药集团化学试剂有 度,mg/L;m 0 为 β-CDP 的用量,g;q t 为 t 时刻 β-CDP
限公司; Φ25 mm、孔径 0.45 μm 混合纤维素酯微孔 的吸附量,mg/g。R 为 t 时刻 β-CDP 的吸附率, %。
滤膜,上海市新亚净化器件厂;蒸馏水,自制。 1.4 吸附准二级动力学模型
Spectrum GX 型傅里叶变换红外光谱仪(美国 准二级动力学方程 [13] 如下所示:
Perkin-Elmer 公司);UV-1200 型紫外-可见分光光 t 1 t
度计(上海美谱达仪器有限公司);ZD-2 型自动电 q = kq 2 + q (3)
t 2 e,cal e,cal
位滴定仪(上海大普仪器有限公司)。
式中:k 2 为吸附速率常数,mg/(gmin);q e,cal 为平
1.2 β-CDP 的合成
衡吸附量的计算值,mg/g;q t 为 t 时刻的吸附量,
将 3.90 g β-CD、4 mL 质量分数为 20% NaOH
mg/g;t 为吸附时间,min。
水溶液依次加入到 150 mL 三口瓶中,50 ℃恒温水
在不同温度下,向不同质量浓度的 DPA 溶液中
浴下搅拌,转速为 200 r/min;待 β-CD 溶解后,先
分别加入 0.05 g β-CDP 吸附剂,以吸附时间 t 为横
向其中滴加 0.6 mL 环氧氯丙烷,15 min 后,再缓慢
坐标,t/q t 为纵坐标进行线性拟合,通过线性方程的
滴加 2 mL 环氧氯丙烷(控制在 2 min 内滴完);继
斜率和截距可求得动力学参数 k 2 和 q e.cal 。
续搅拌直至形成凝胶,保温 2.5 h。取出捣碎,用蒸
1.5 吸附等温线
馏水分多次洗涤,抽滤,至滤液呈中性,用 25 mL
Langmuir 和 Freundlich 吸附等温方程 [14] 如下:
丙酮浸泡 10 min 后抽滤。最后,产物在 65 ℃下干
燥 12 h,再升温至 105 ℃干燥 2 h,得白色块状 e = 1 + e (4)
β-CDP,研细过 100 目筛,称重共 4.1217 g。与 Íñigo [11] q e q K L q 0
0
等合成的 β-环糊精聚合物相比大大缩短了干燥时 1
lg q e =lg K F + lg e (5)
间,且直接用 NaOH 溶解 β-CD 无需加入 NaBH 4 。 n
1.3 吸附实验 式中:ρ e 为 β-CDP 吸附平衡时溶液中 DPA 的质量
称量 0.50 g DPA 粉末于 1 L 烧杯中,加入约 浓度,mg/L;q 0 为 β-CDP 的饱和吸附量,mg/g;q e