Page 158 - 《精细化工》2020年第1期

·144· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

剂的使用及回收造成困难；在动态（柱床式）吸附
中，会导致柱中压力损失过大，降低交换速率 [48] 。
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本文通过筛分得到 1 ~6 树脂颗粒（48~830 μm，从
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1 到 6 粒径逐渐减小），考察了粒径对 GSR 树脂脱
色性能的影响，结果见图 15。从图 15a 可以看出，
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树脂粒径分布较为均匀，以 6 树脂为例，粒径为
60~80 μm 的树脂可占总数的 98.68%以上，过大与
过小的颗粒不到总数的 1.32%。均一的粒径可保证
淀粉树脂在连续操作，尤其是柱床动态处理过程中
的稳定性。由图 15b 可以看出，随着粒径的减小，
GSR 树脂对混合废水的脱色率逐渐提高，当粒径范
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围为 150~230 μm 时（4 树脂），脱色率达到 85.08%；
树脂粒径继续减小，脱色率增加不明显。故综合考
虑脱色效果，树脂使用与回收操作便捷性，本文中
GSR 淀粉树脂的使用粒径选择在 150~230 μm，此亦
是离子交换树脂最常用的粒径范围。

图 14 RS、GSR、活性炭、沸石及 001×7 阳离子交换树
脂对混合废水的脱色率（a）及 GSR 经不同再生
循环次数后的脱色率（b）
Fig. 14 Decolourization ratio of RS, GSR, AC, zeolite and
001×7 cation exchange resin for the mixed dye
wastewater (a) and the decolorization rate of GSR
after different regeneration cycles for the mixed
dye wastewater (b)

GSR 树脂对染料废水的脱色率不仅高于 001×7 树脂，
在可生物降解方面更具有后者无法比拟的优势，使其
有望成为活性炭与合成树脂吸附剂的理想替代品。
重复使用（再生）性是吸附材料的一项重要性
能，目前对天然吸附材料再生性能的报道相对较少。
天然高分子吸附剂大多为多糖基，如淀粉、纤维素
等，稳定性差，很容易降解，再生利用性差，使用
寿命短。图 14b 为 GSR 经不同再生次数后对混合废
水染料的脱色率。可以看出，经 4 次再生循环后，
GSR 的脱色率仍然保持在初次吸附的 91.12%以上。

表明 GSR 淀粉树脂有相对较好的再生能力。可能是
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由于经接枝共聚后，RS 中大量羟基被取代，大分子 图 15 GSR 6 树脂的粒径分布图（a）及树脂粒径对混合
染料废水脱色能力的影响（b）
中引入了由 ST/SMAS 单元组成的共聚侧链，理化稳
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Fig. 15 Particle size distribution of GSR 6 (a) and their
定性提高所致。总之，GSR 树脂对混合染料废水具 effect on decolorization capacities on mixed dye
有较高的脱色率、良好的再生性，有望成为工业染 wastewater (b)
料废水处理领域中一种高效环保的天然高分子吸附 3 结论
材料 [47] 。
2.4.5 GSR 的粒径分布及其对脱色性能的影响 （1）以 RS、SMAS 与 ST 为原料，通过接枝共
树脂的粒度对其交换速度与交换量均有较大影 聚制备了淀粉基离子交换树脂 GSR，以磺酸基质量
响。颗粒越小，表面积越大，溶质的扩散速度越快， 分数及对 MB 染料的吸附量为考察指标，优化了最
吸附量提高。但颗粒太小，在静态吸附中会对吸附 佳合成条件∶引发剂 n（过硫酸铵）∶n（亚硫酸氢