С учетом двойной необходимости обработки сточных вод с щелочными красителями и высокоценного использования лигнина предложен метод одноступенчатого получения сферического адсорбента на основе лигнинсульфоната и фенолформальдегидной смолы с помощью обратной суспензионной полимеризации. Оптимизацией процесса полимеризации, изменением количества вводимого лигнинсульфоната натрия, сополимеризатора и растворителя достигнуто регулирование сферичности и адсорбционной емкости смолы при высоком содержании лигнина. Институтская полимеризация вводит сульфокислотные группы как адсорбционные сайты, эффективно избегая дополнительных этапов модификации и обеспечивая высокую плотность (≥1.24 ммоль·г-1) и однородное распределение сульфокислотных групп. Результаты адсорбционных экспериментов показывают, что разработанный сферический адсорбент на основе лигнинсульфонат-фенолформальдегидной смолы обладает высокой адсорбционной способностью к щелочному красителю родамин B в широком диапазоне pH, адсорбционная емкость достигает 2156 мг·г-1, значительно превосходя широко используемую коммерческую макропористую сильнокислотную смолу D072 (1502 мг·г-1). Анализ результатов показывает, что механизм адсорбции родамина B главным образом обусловлен ионным обменом, гидрофобным эффектом и водородными связями, а богатая пористая структура благоприятна для синергетического действия различных адсорбционных механизмов, что предоставляет ориентир для разработки и проектирования высокоэффективных лигнинфенолформальдегидных адсорбентов для обработки сточных вод с щелочными красителями.
关键词
лигнинсульфонат натрия; сферическая лигнинсульфонат-фенолформальдегидная смола; адсорбция щелочных красителей; родамин B