随着社会发展，环境日益受到迫害，人们的引用水源发生危机，为了实现对微污染水源的净化，本课题制备出了新型净水材料--磁性凹土树脂，实现了“有机-无机-磁性”三者的有效结合，同时采用辐照技术对凹土进行处理，从而制备出比表面积和孔隙度更大的磁性凹土树脂，为水处理提供了新材料。制备磁性凹土树脂论文中用的是超声分散悬浮聚合法。将经过有机改性后的磁性凹土加入到苯乙烯树脂中，并将制备好的复合材料通过XRD、FT-IR和SEM进行表征分析。将辐照过的凹土用同样的方法制备材料，实验表明经过辐照技术处理的凹土，相对原凹土来说，某些官能团的特征峰发生偏移、增强或减弱，属于物理结构的改变，并且经过辐照处理后，树脂的比表面积和孔隙度更加大。由于制备的材料有磁性，所以可回收利用，复合材料制备成本降低，有利于工程化运用。关键词 磁性凹土树脂，悬浮聚合，微污染水源水，辐照技术
目 录
1 引言 1
1.1 国内微污染水源概况及其研究现状 1
1.2 磁性树脂吸附技术研究现状 1
1.3 引入凹土的意义及其研究现状 3
1.4 引入辐照技术处理的意义 3
1.5 选题的意义 4
2 实验部分 5
2.1 （辐照）磁性凹土树脂的制备 5
2.1.1 实验内容 5
2.1.2 材料的设计路线 5
2.1.3 具体说明 5
2.1.4 具体步骤 6
2.2 材料的理化性质表征方法 7
2.2.1 XRD 7
2.2.2 红外 7
2.2.3 电镜 7
2.3 实验试剂 7
2.4 实验仪器 8
3 实验结果与讨论 8
3.1 材料的表征结果 8
3.1.1 XRD光谱分析结果图谱 8
3.1.2 红外光谱分析结果图谱 11
3.1.3 电镜分析结果图 16
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
1 引言
1.1 国内微污染水源概况及其研究 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
现状
据我国环境状况公报知，我国七大流域和多个河流的国控断面，劣Ⅴ类水质的断面比例为9.0%[1]。多处湖泊水流处于富营养状态，水质较差，增加了水源选择的困难和处理的难度。饮用水是必不可少的，因此其安全问题日益人们的集中关注，《生活饮用水卫生标准》（GB 57492006）中饮用水的水质指标日渐变多，加强了对水质有机物、微生物和水质消毒等方面的要求，因此饮用水处理技术的改革迫在眉睫。目前我国大部分自来水厂的污水处理工艺仍然使用以往的处理方法：经过传统的混凝、沉淀和过滤，以及其他的化学处理方法，用以上方法在实际应用中能去除大部分污染物，使大多数微生物死亡，但是对激素类物质的去除难以达到理想的效果，然而这类物质如果长期留在水中则会对人们的身体健康造成一定的危害。为了使溶解性有机物得到更多的去除，一些水厂就增长了混凝剂的投加量，但此种应用却使出水带有臭味；也有一些在消毒过程中选择增长投氯量，甚至在过滤前后两次投加氯，在这种应用下虽然死亡的各种病菌数量有所增加，但却产生了三卤甲烷以及其它卤化副产物，而这些物质又带来了新的有机污染[2]。经研究，对于水中有机污染物的去除，使用吸附法可以得到理想的效果，此种方法是利用固体吸附剂处理有机污染物，使污染物吸附于表面，再通过物理和化学作用，使吸附质从水中脱离，从而使得污水得到净化。要利用吸附法处理微污染水源，对吸附剂的研究就成为重点，它是吸附法的核心部分，目前研究较多的用于去除水体中有机物的吸附剂主要有硅胶、活性氧化铝、活性炭、无机矿物、分子筛和树脂吸附剂。
1.2 磁性树脂吸附技术研究现状
近年来，离子交换树脂因为具有能够去除天然有机物的特性而被广泛研究，离子交换树脂是由独特的三维网状空间骨架、用于连结骨架的功能基团以及可交换离子（其电荷与功能基团相反）组成，这是一类带有功能基团的高分子聚合物。较传统工艺来说，离子交换树脂对于更多的去除水中的亲水性天然有机物有良好的效果，这是运用传统处理工艺难以达到的，而且其能源消耗量较低低，使用周期长，生产成本低。但在实际使用过程中，因受到水流阻力以及其他因素的限制，只能局限于流化床的使用，并且处理水量少，在大规模的水处理中无法应用。因而对水体中有机物的去除也未达到理想的效果，针对这一问题的解决，国内外的许多研究人员展开了大量的研发工作，结果显示，当前最具有实用价值的是磁性离子交换树脂技术，无论从原材料的制备到对微污染水源的处理效果，此种技术都表现了良好性能，因此拥有了“未来50年饮用水处理最好的模式”的美称，同时也是工人的未来饮用水处理四大核心技术之一。
澳大利亚联邦科学与工业研究院、南澳水务局以及Orica公司共同研发出了MIEX磁性阴离子交换树脂(MaganeticlonExchangeResin,MIEX)，这是一种新型的大孔强碱型、丙烯酸系阴离子交换树脂，其活性基团交换离子一般为Cl，由于在制备过程中添加γFe2O3等具有磁性的物质使其附带磁性，因而易于沉降和分离。此种树脂的颗粒粒径大约是传统树脂的1/3~2/3，比表面积较大，对于水中的有机物能较快吸附，从而进行离子交换。磁性阴离子交换树脂是交联聚甲基丙烯酸型树脂一类的树脂，具有良好的耐腐蚀性，其耐磨损性能也很好，能较好的耐机物污染。
跟传统的离子交换树脂相比，MIEX树脂具有更好的孔隙结构特征、化学表面性质，以及能够突破传统吸附塔工艺的限制，因为具有磁性而使其易于实现固液分离，易于沉降，不会随水流流失，可用于悬浮床以及流化床，在工艺的使用上不受限制。MIEX树脂在传统离子交换树脂只能在固定床反应器中进行吸附的基础上进行改进，因而其应用前景相对之前的树脂要更好，但MIEX树脂存在的缺点是树脂机械强度不高以及树脂价格较贵。
为了制备出高效的可替代MIEX的新型树脂，国内很多研究者自主制备出一系列磁性树脂，并对其理化性能和吸附性能展开研究，其中具有代表性的研究内容如下：南大李爱民团队制备研究出新型吸附树脂材料：磁性丙烯酸系强碱阴离子交换树脂NDMP，此种树脂有较大的比表面积，较小的粒径，能够使吸附剂与吸附质形成更好的接触，因而对有机污染物的去除效率较高，NDMP树脂对水体中疏水性和过渡亲水性有机物有较好的去除率，并且能够去除部分使用传统处理工艺难以去除的亲水性有机物，且能较快吸附水中的天然有机物，其吸附交换总量是MIEX树脂的1.7倍，研究发现：NDMP树脂具有较好的脱附再生性能，降低了工业成本。潘菲[3]对NDMP树脂进行表征，发现树脂的交换容量均较高，较之前的磁性树脂，NDMP树脂的磁性增强、含水量均有所升高。增加了对腐殖酸和富里酸的吸附。王琼杰[5]团队自主研发的新型NDMP13系列磁性树脂和以水力循环反应器为核心开发出的饮用水深度处理集成工艺在盐城市大丰自来水厂得到实际应用，对水中的天然有机质及溴离子能够有效的去除，树脂处理出水中消毒副产物生成律大大降低，生物毒性大大下降。Zhou[4]等研发了可再生的磁性微球体Q150，经表征，Q150拥有巨大的比表面积1103.6 m2/g、窄小的粒径分布10~30 μm和高饱和磁化9.6 emu/g。吸附容量大，可回收利用率高。Q100[6]、Q80[6]、MAERs[7]、MENQ[8]等磁性树脂也被研究者陆续制备出，和Q150一样，都具有较大的比表面积和较高的吸附容量，能较好的去除水中的有机污染物，材料的循环再生性能也较好，但在实际工程中的应用可行性还在进一步探索之中。

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