Page 208 - 《精细化工》2021年第4期

·842· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

在温度为 318 K，pH 为 2.0 的条件下，单宁基 酚胺型螯合树脂吸附 Cr(Ⅵ)后溶液中的 Cr(Ⅲ)与
树脂吸附 Cr(Ⅵ)后溶液中 Cr(Ⅲ)和 Cr(Ⅵ)的质量浓 Cr(Ⅵ)的质量浓度较低，对铬的吸附量也较大。这
度如表 2 所示。从表 2 可知，单宁基酚胺型螯合树 是由于单宁基酚胺型树脂含有大量氨基，当 Cr(Ⅵ)
脂和单宁基酚醛树脂吸附 Cr(Ⅵ)后剩余溶液都含有 被还原为 Cr(Ⅲ)后，被氨基螯合而吸附，有利于还
Cr(Ⅲ)和 Cr(Ⅵ)，进一步表明树脂对 Cr(Ⅵ)的吸附为 原反应进行，从而导致溶液中 Cr(Ⅵ)和 Cr(Ⅲ)的质
还原吸附。此外，与单宁基酚醛树脂相比，单宁基 量浓度较低。

表 2 单宁基树脂吸附 Cr(Ⅵ)后溶液中 Cr(Ⅲ)和 Cr(Ⅵ)的含量
Table 2 Contents of Cr(Ⅲ) and Cr(Ⅵ) in the solution after Cr(Ⅵ) adsorption by tannin-based resins
单宁基酚醛树脂 单宁基酚胺型螯合树脂
ρ 0/(mg/L)
ρ Cr(Ⅵ)/(mg/L) 吸附量/(mg/g) ρ Cr(Ⅲ)/(mg/L) ρ Cr(Ⅵ)/(mg/L) 吸附量/(mg/g)
ρ Cr(Ⅲ)/(mg/L)
20 2.39 12.94 5.84 0.45 0.40 23.93
40 6.38 24.14 11.85 1.67 0.46 47.34
60 12.09 33.26 18.31 2.77 0.54 70.86
80 14.28 43.98 27.18 6.34 0.72 91.17
100 17.93 53.12 36.19 8.29 0.98 113.41

2.3 PEI 与氯代单宁质量比对树脂吸附性能的影响 500 mg/L 的条件下，溶液初始 pH 对树脂吸附 Cr(Ⅵ)
在 pH 为 2.0、温度为 318 K、Cr(Ⅵ)初始质量浓 性能的影响如图 6 所示。从图 6 可以看出，当 pH
度为 500 mg/L 时，PEI 与氯代单宁质量比对树脂吸 为 2 时，树脂对 Cr(Ⅵ)的吸附量达到最大；当 pH
附 Cr(Ⅵ)性能的影响如图 5 所示。从图 5 可以看出， 大于 2 后，吸附量随 pH 的增加而降低。当 pH 小于
–
随着 PEI 与氯代单宁质量比值从 0.5 增大到 1.5 时， 2 时，Cr(Ⅵ)主要以氧化态较强的 HCrO 4 形式存在 [23] ，
单宁基酚胺型螯合树脂对 Cr(Ⅵ)的吸附量逐渐增 容易被树脂的酚羟基还原成 Cr(Ⅲ)，但由于 pH 过
大；当 PEI 与氯代单宁质量比值超过 1.5 后，吸附 低，树脂中的氨基被质子化，被质子化的氨基对
量开始降低。这是由于 PEI 与氯代单宁质量比值从 Cr(Ⅲ)的螯合作用减弱，从而导致树脂对 Cr(Ⅵ)的吸
–
0.5 增加到 1.5 时，随着 PEI 用量的增加，交联到单 附量较小；当 pH 从 2 增加到 6 时，HCrO 4 的氧化性
宁上的 PEI 增加，引入到单宁骨架上的氨基也增多， 随 pH 的增加而降低，从而导致树脂对 Cr(Ⅵ)的吸附
吸附量也相应增大；当两者质量比值超过 1.5 后， 量降低；当 pH 大于 7 后，弱碱性条件下 Cr(Ⅵ)主要
2–
PEI 用量过多，与单宁的交联程度降低，部分交联产 以氧化性较弱的 CrO 4 形式存在 [24] ，导致树脂对铬
物溶于水，导致单宁的利用率降低，同时 PEI 用量增 的吸附量进一步降低。
加，树脂网络中酚羟基含量相对减少，对水溶液中
Cr(Ⅵ)的还原量也相应减少，从而导致吸附量降低。

图 6 溶液初始 pH 对树脂吸附 Cr(Ⅵ)性能的影响
Fig. 6 Effect of pH on Cr(Ⅵ) adsorption by resin

图 5 PEI 与氯代单宁质量比对树脂吸附 Cr(Ⅵ)性能的影响 2.5 Cr(Ⅵ)初始质量浓度对树脂吸附性能的影响
Fig. 5 Effect of mass ratio of PEI to chlorinated tannin on
Cr(Ⅵ) adsorption by resin 在 pH 为 2.0、温度为 318 K 时，Cr(Ⅵ)初始质
量浓度对树脂吸附性能的影响如图 7 所示。可以看
2.4 溶液初始 pH 对树脂吸附性能的影响 出，随着 Cr(Ⅵ)初始质量浓度的增大，树脂对 Cr(Ⅵ)
在温 度为 318 K 、 Cr( Ⅵ ) 初始 质量 浓度 为 的吸附量逐渐增加，吸附率逐渐减小；当 Cr(Ⅵ)初