劉傲，邵功磊，張中路，黃佳佳，原思國(guó)

?

聚氯乙烯移動(dòng)樹(shù)脂的化學(xué)修飾、表征及對(duì)Cr(Ⅵ)的高效吸附

劉傲，邵功磊，張中路，黃佳佳，原思國(guó)

（鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院，鄭州市現(xiàn)代分離技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州 450001）

通過(guò)聚氯乙烯（PVC）樹(shù)脂與三乙烯四胺（TETA）的交聯(lián)接枝反應(yīng)制得一種高交換容量（10.52mmol/g）吸附樹(shù)脂新材料，并通過(guò)紅外分析（FTIR）、元素分析（EA）、熱重分析（TG）等儀器對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了分析與表征。此外，還初步研究了PVC-TETA樹(shù)脂對(duì)水中六價(jià)鉻的吸附與再生性能。結(jié)果表明：PVC能成功地與TETA 發(fā)生反應(yīng)而制備出PVC-TETA吸附樹(shù)脂；在改性的過(guò)程中，PVC會(huì)出現(xiàn)不同程度的消除反應(yīng)而形成碳碳雙鍵；合成的PVC-TETA吸附樹(shù)脂對(duì)Cr(Ⅵ) 吸附容量高達(dá)563mg/g，其吸附等溫線符合 Langmuir 模型；該樹(shù)脂經(jīng)5次吸附再生循環(huán)后其吸附容量保持穩(wěn)定，具有很好的實(shí)際應(yīng)用性能。

離子交換；廢水；吸附；分離

近年來(lái)，吸附分離樹(shù)脂在高純化學(xué)品制備、藥物活性組分提取及工業(yè)廢水資源化治理等領(lǐng)域的應(yīng)用[1-4]均有長(zhǎng)足發(fā)展，對(duì)此類(lèi)材料合成工藝的改進(jìn)以及其新型聚合物骨架開(kāi)發(fā)的研究也在進(jìn)行中[5-6]。

聚氯乙烯（PVC）是全球第二大通用合成聚合物，具有應(yīng)用領(lǐng)域廣泛和價(jià)格低廉等突出優(yōu)點(diǎn)。人們通過(guò)對(duì)聚氯乙烯的改性不但拓展了它的應(yīng)用范圍，還增加了許多獨(dú)特的性能[7-8]。其中對(duì)聚氯乙烯的化學(xué)改性多以對(duì)PVC氯原子的親核取代為切入點(diǎn)。例如，EARLA和OKAWARA等[9-11]通過(guò)PVC的疊氮化及后續(xù)化學(xué)改性，不但明顯改進(jìn)了PVC的可塑性，也使其應(yīng)用領(lǐng)域得到拓寬。KAMEDA等[12]利用Na2S3交聯(lián)PVC，探討了硫陰離子對(duì)PVC的取代機(jī)理及影響因素，并提出溶劑極性增強(qiáng)有利于親核試劑對(duì)氯原子的取代，但同時(shí)也會(huì)造成更多的消除反應(yīng)。張磊等[13]則利用PVC與三乙烯四胺反應(yīng)并負(fù)載鈀催化Heck反應(yīng)。但總的來(lái)講，對(duì)聚氯乙烯的改性研究以物理改性居多，且多集中于PVC型材、膜制備和催化領(lǐng)域的應(yīng)用[14-16]，而將其應(yīng)用于吸附分離功能樹(shù)脂的合成卻鮮有提及。

PVC聚合鏈中氯原子所占比重大，其反應(yīng)活性位點(diǎn)多，因此通過(guò)胺化后制備陰離子交換樹(shù)脂交換容量較高，在廢水資源化治理等領(lǐng)域也將具有很好的實(shí)際應(yīng)用前景。本文通過(guò)PVC樹(shù)脂與TETA的取代反應(yīng)制得一種交換容量大于10mmol/g的離子交換新材料。以此為基礎(chǔ)，利用FTIR、EA、TG及化學(xué)手段對(duì)其胺化反應(yīng)、脫HCl機(jī)理以及該功能樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了分析及表征，并初步完成了它對(duì)六價(jià)鉻的吸附與再生性能研究。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

PVC樹(shù)脂為市售工業(yè)品（粉狀樹(shù)脂，SG-3型，氯含量56.72%）；三乙烯四胺（TETA）、鹽酸、硫酸、磷酸、重鉻酸鉀、二苯碳酰二肼，均為市售分析純；紅外光譜儀，NEXUS-470，美國(guó)Thermo Nicolet；熱重示差掃描量熱儀，STA 409 PC，德國(guó)NETZSCH；元素分析儀，EA 1112，美國(guó)Thermo Electron SPA；電子分析天平，BS224S，北京賽多利斯儀器公司；紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，TU-1810，北京普析通用儀器公司。

1.2 PVC-TETA樹(shù)脂的制備

稱(chēng)取6g左右PVC樹(shù)脂于100mL三口燒瓶中，加入30.0mL TETA，控制一定溫度反應(yīng)4h，反應(yīng)過(guò)程中不斷攪拌。反應(yīng)結(jié)束后，將所得產(chǎn)物依次經(jīng)乙醇抽提、2.0mol/L NaOH 溶液浸泡轉(zhuǎn)為游離胺型后，去離子水洗至中性。在真空干燥箱中干燥至恒重，得PVC基離子交換樹(shù)脂（記作PVC- TETA）。

1.3 PVC-TETA離子交換樹(shù)脂表征

參照國(guó)標(biāo)GB/T 5760—2000方法測(cè)定所得離子交換樹(shù)脂交換容量（mmol/g）；采用FTIR、EA 對(duì)樹(shù)脂的化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征；在氬氣氣氛、升溫速率10℃/min和30～800℃溫度條件下，考察產(chǎn)物熱穩(wěn)定性能，并推測(cè)其熱分解機(jī)理與產(chǎn)物。

1.4 PVC-TETA離子交換樹(shù)脂對(duì)六價(jià)鉻的靜態(tài)吸附性能

1.4.1 對(duì)六價(jià)鉻的吸附動(dòng)力學(xué)

以2.0mol/L鹽酸將 PVC-TETA 樹(shù)脂轉(zhuǎn)為氯型，洗去殘留鹽酸并干燥至恒重。稱(chēng)取0.1g左右樹(shù)脂加入pH為2的重鉻酸鉀溶液中，于恒溫震蕩箱內(nèi)控制一定溫度進(jìn)行震蕩吸附。參照GB7467—1987 方法，定時(shí)測(cè)定溶液中Cr(Ⅵ)濃度（每組數(shù)據(jù)平行測(cè)定3次取平均值），根據(jù)公式（1）計(jì)算時(shí)刻時(shí)樹(shù)脂對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附容量Q，并繪制吸附動(dòng)力學(xué)曲線。

式中，Q、C分別為時(shí)刻時(shí)PVC-TETA樹(shù)脂吸附容量和溶液中Cr(VI)濃度。

1.4.2 對(duì)六價(jià)鉻的吸附等溫線

稱(chēng)取0.1g左右氯型 PVC-TETA 樹(shù)脂于250mL錐形瓶中，分別加入100mL重鉻酸鉀溶液（pH = 2.0，初始濃度分別為823.0mg/L、689.0mg/L、555.0mg/L、459.0mg/L、380.0mg/L、253.0mg/L、188.0mg/L、150.0mg/L），吸附達(dá)平衡后測(cè)定溶液中鉻濃度e（每組數(shù)據(jù)平行測(cè)定3次取平均值），根據(jù)公式(2)計(jì)算平衡吸附量e，分別于10℃、40℃下測(cè)試樹(shù)脂對(duì)六價(jià)鉻的吸附等溫線，以Langmuir、Freundlich等溫吸附模型進(jìn)行擬合。

式中，e為平衡吸附容量；e為達(dá)到平衡時(shí)的Cr(Ⅵ)濃度。

1.4.3 循環(huán)再生實(shí)驗(yàn)

稱(chēng)取0.1g左右氯型PVC-TETA 樹(shù)脂于具塞錐形瓶中，加入100.0mL 300.0mg/L重鉻酸鉀溶液 （pH=2），于恒溫震蕩箱進(jìn)行吸附，控制溫度為25℃，16h后測(cè)定溶液中Cr(Ⅵ)濃度（每組數(shù)據(jù)平行測(cè)定3次取平均值），并計(jì)算吸附容量。以2.0mol/L NaOH 溶液將吸附六價(jià)鉻達(dá)到飽和的樹(shù)脂進(jìn)行洗脫再生，并以2.0mol/L鹽酸將其轉(zhuǎn)回氯型，同樣條件下再次吸附，計(jì)算其吸附量，循環(huán)吸附5次，考察其吸附容量變化。

2 結(jié)果與討論

2.1 PVC-TETA離子交換樹(shù)脂的制備與結(jié)構(gòu)表征

PVC基離子交換樹(shù)脂的合成路線如圖1。理論上PVC樹(shù)脂與過(guò)量三乙烯四胺的反應(yīng)應(yīng)以聚合物鏈上的TETA接枝產(chǎn)物為主，且增重明顯。但由于PVC在高溫堿性介質(zhì)中易發(fā)生脫HCl副反應(yīng)[12]及TETA具有多反應(yīng)位點(diǎn)并與PVC鏈中多個(gè)氯原子脫HCl形成交聯(lián)產(chǎn)物，因此在制備PVC基吸附樹(shù)脂過(guò)程中，雖然多胺功能基被成功引入聚合物主鏈，但卻出現(xiàn)交換容量增加、樹(shù)脂失重率反而加大的現(xiàn)象，見(jiàn)圖2。

圖1 PVC-TETA 樹(shù)脂的合成路線

為對(duì)反應(yīng)機(jī)理和所得離子交換樹(shù)脂結(jié)構(gòu)有進(jìn)一步了解，重點(diǎn)考察了反應(yīng)溫度對(duì)樹(shù)脂交換容量的影響，并利用FTIR手段對(duì)PVC-TETA樹(shù)脂的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)表征。其中，產(chǎn)物 PVC-TETA樹(shù)脂（交換容量為10.52mmol/g）FTIR譜圖（圖3）中1665.0cm–1處不飽和雙鍵強(qiáng)伸縮振動(dòng)峰的出現(xiàn)，證明了PVC 樹(shù)脂胺化過(guò)程中脫HCl形成C==C雙鍵副反應(yīng)的存在。除此之外，與PVC原樹(shù)脂相比：PVC-TETA樹(shù)脂中位于1253.3cm–1、614.6cm–1的兩個(gè)聚氯乙烯特征吸收峰和C—Cl強(qiáng)吸收峰均基本消失，而在3357.0cm–1和在770.3cm–1處分別出現(xiàn)了N—H的伸縮振動(dòng)和伯胺的面外彎曲振動(dòng)峰，也進(jìn)一步證明了三乙烯四胺已被成功引入樹(shù)脂聚合物主鏈。

圖2 反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響

（反應(yīng)時(shí)間4h）

圖3 PVC、PVC-TETA 樹(shù)脂 FTIR 分析

對(duì)PVC、PVC-TETA樹(shù)脂的元素分析（表1）表明，原料PVC樹(shù)脂中C、H元素實(shí)測(cè)總量43.28%，據(jù)此推算氯含量應(yīng)為56.72%（理論氯含量為56.80%）；但胺化后的PVC-TETA 樹(shù)脂中 C、H、N元素總量則升至94.55%（N含量17.59%）。考慮到堿性PVC-TETA離子交換樹(shù)脂具有較強(qiáng)的吸水性，PVC在胺化過(guò)程中氯元素脫除是較為徹底的。經(jīng)化學(xué)滴定，PVC-TETA樹(shù)脂的交換容量為10.52mmol/g，但按照元素分析中的N含量推算，則應(yīng)為12.50mmol/g。本文作者課題組認(rèn)為高分子上的液固非均相反應(yīng)是造成產(chǎn)物組成不均勻的原因之一，目前對(duì)該功能樹(shù)脂的制備條件優(yōu)化與反應(yīng)機(jī)理的深入研究正在進(jìn)行中。

離子交換（特別是陰離子交換）樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性能是影響其實(shí)際應(yīng)用的重要因素之一。分別作了PVC和PVC-TETA樹(shù)脂的TG熱重性能測(cè)試（圖4、圖5）。可以看出：PVC樹(shù)脂的第一個(gè)失重峰起于273℃，失重率約60.87%，可歸于PVC樹(shù)脂中Cl原子的脫除；第二個(gè)失重峰起于412℃，可歸于PVC主鏈的斷裂環(huán)化（失重率25.98%）。與PVC類(lèi)似，PVC-TETA樹(shù)脂同樣有兩個(gè)熱失重峰，其中首個(gè)峰起于168℃，失重率約為43.00%，此結(jié)果與根據(jù)表1氮元素結(jié)果推算出的多胺功能基質(zhì)量約45.00%基本吻合，但相對(duì)于PVC樹(shù)脂，PVC-TETA功能樹(shù)脂的失重起始溫度有所提前，失重過(guò)程也相對(duì)平緩；而第二階段的主鏈斷裂失重過(guò)程則與PVC完全 相同。

表1 PVC-TETA 樹(shù)脂元素分析結(jié)果

圖4 PVC樹(shù)脂TG、DTG分析

圖5 PVC-TETA樹(shù)脂TG、DTG 分析

2.2 氯型 PVC-TEAT 樹(shù)脂對(duì)六價(jià)鉻的吸附動(dòng) 力學(xué)

含鉻（特別是六價(jià)鉻）廢水是一類(lèi)嚴(yán)重危害人體與環(huán)境的工業(yè)污染源。實(shí)驗(yàn)室前期研究[17]表明，PAN基弱堿纖維對(duì)六價(jià)鉻有良好的吸附濾除功能，并且發(fā)現(xiàn)：吸附過(guò)程中Cr(Ⅵ)離子隨溶液濃度及pH的大小有不同的存在形式（H2CrO4、HCrO4–、HCr2O7–、CrO42–、Cr2O72–等），并對(duì)離子交換材料的吸附性能施加重要影響，通常情況下含鉻溶液在pH=2～4且弱堿纖維轉(zhuǎn)為氯型時(shí)對(duì)Cr(Ⅵ)吸附效果最好?；谏鲜鲈?，本文在溶液pH為2、六價(jià)鉻初始濃度為820.0mg/L和 PVC-TETA 樹(shù)脂為氯型的條件下進(jìn)行，其吸附動(dòng)力學(xué)曲線如圖6所示?？梢钥闯觯荷鲜鰲l件下PVC-TETA 樹(shù)脂對(duì)六價(jià)鉻的吸附速率相對(duì)較快，15min吸附容量即達(dá)200.0mg/g，而飽和吸附量則達(dá)406.0mg/g（折合游離胺樹(shù)脂為563.0mg/g）。

在建筑工程項(xiàng)目中必須做好測(cè)繪工作才能開(kāi)展后續(xù)的工作，而且測(cè)繪技術(shù)的準(zhǔn)確度和科技水平直接影響著測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對(duì)建筑工程的質(zhì)量和施工進(jìn)度都產(chǎn)生著極大的影響。在任何建筑工程項(xiàng)目的開(kāi)始階段都需要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃以及實(shí)地考察，了解施工現(xiàn)場(chǎng)的地形、地形比例以及施工現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)條件等，而這些都需要測(cè)繪人員利用測(cè)繪技術(shù)來(lái)獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析[1]。

為探究該吸附樹(shù)脂對(duì)六價(jià)鉻的吸附機(jī)理和速率，采用準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程來(lái)描述其吸附過(guò)程，即以公式(3)對(duì)其進(jìn)行線性擬合（擬合參數(shù)見(jiàn)表2），結(jié)果表明擬合曲線具有良好的線性關(guān)系（2>0.99），說(shuō)明其吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。根據(jù)準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程推算出平衡吸附量（e）為416.0mg/g，與實(shí)測(cè)值相差不大。

圖6 PVC-TETA 對(duì)Cr(Ⅵ)吸附動(dòng)力學(xué)曲線

二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程如式(3)。

表2 準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)

2.3 吸附等溫線

圖7為PVC-TETA樹(shù)脂對(duì)六價(jià)鉻的吸附等溫線，分別以Langmuir、Freundlich等溫吸附模型擬合，如式(4)、式(5)所示，其相關(guān)參數(shù)如表3所示。

結(jié)果表明吸附過(guò)程符合Langmuir等溫吸附模型（2＞0.99），即樹(shù)脂對(duì)六價(jià)鉻以單分子層吸附為主。方程中L表示樹(shù)脂對(duì)吸附質(zhì)的結(jié)合力，較高L值說(shuō)明樹(shù)脂對(duì)六價(jià)鉻具有較高的結(jié)合能力。實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，對(duì)于初始濃度低于188.0mg/L的六價(jià)鉻溶液，在40℃和25℃下，經(jīng)樹(shù)脂處理后（處理量為100.0mL，樹(shù)脂用量為0.1012g），平衡濃度均低于最新國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)（0.2mg/L）；此外，氯型樹(shù)脂對(duì)六價(jià)鉻的平衡吸附量隨著鉻初始濃度升高而升高，其最大吸附量為408.0mg/g。為了更好地同其他弱堿型離子交換材料作對(duì)比，將此數(shù)據(jù)根據(jù)樹(shù)脂的實(shí)測(cè)交換容量（10.52mmol/g）換算為相應(yīng)游離胺型樹(shù)脂的最高吸附量為563.1mg/g，不但明顯優(yōu)于常見(jiàn)陰離子交換樹(shù)脂（60～100mg/g），并且也超過(guò)本文作者課題組前期合成的PAN 基弱堿纖維對(duì)六價(jià)鉻的吸附容量（約260～400mg/g）[18]。但由于高分子反應(yīng)的不均勻性以及吸附阻力的作用，其實(shí)際最高吸附量低于理論最高吸附量653.2mg/g（根據(jù)氮元素含量推算）。

圖7 PVC-TETA 樹(shù)脂對(duì)六價(jià)鉻吸附等溫線

表3 Langmuir、Freundlich等溫吸附模型擬合常數(shù)

2.4 吸附再生性能

離子交換樹(shù)脂能否在反復(fù)使用與再生過(guò)程中保持良好的物理化學(xué)穩(wěn)定性，是決定其實(shí)際應(yīng)用前景的重要因素之一。為此，本文完成了5次該樹(shù)脂對(duì)六價(jià)鉻的吸附與再生循環(huán)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖8所示。PVC-TETA樹(shù)脂經(jīng)5次工作循環(huán)后其飽和吸附量?jī)H下降9%?？紤]到樹(shù)脂在反復(fù)洗滌過(guò)濾中的少量流失，該吸附樹(shù)脂的物理化學(xué)穩(wěn)定性能應(yīng)該是比較滿(mǎn)意的。

圖8 樹(shù)脂對(duì)六價(jià)鉻的洗脫再生性能

3 結(jié)論與展望

（1）通過(guò)TETA在PVC樹(shù)脂上的交聯(lián)接枝反應(yīng)制得一種高交換容量（10.52mmol/g）多胺型離子交換樹(shù)脂（PVC-TETA）新材料，并利用EA、FTIR、TG 及化學(xué)方法對(duì)反應(yīng)機(jī)理與產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析表征。

[1] INGLEZAKIS V J，LOIZIDOU M D，GRIGOROPOULOU H P. Ion exchange of Pb(2+)，Cu(2+)，F(xiàn)e(3+)，and Cr(3+) on natural clinoptilolite：selectivity determination and influence of acidity on metal uptake[J]. Journal of Colloid & Interface Science，2003，261（1）：49-54.

[2] LIU X，LI Y，WANG C，et al. Cr(Ⅵ) removal by a new type of anion exchange resin DEX-Cr：adsorption affecting factors，isotherms，kinetics，and desorption regeneration[J]. Environmental Progress & Sustainable Energy，2014，34（2）：387-393.

[3] MEKATEL H，AMOKRANE S，BENTURKI A，et al. Treatment of polluted aqueous solutions by Ni2+，Pb2+，Zn2+，Cr+6，Cd+2and Co+2ions by ion exchange process using faujasite zeolite[J]. Procedia Engineering，2012，33（3）：52-57.

[4] PEHLIVAN E，CETIN S. Sorption of Cr(Ⅵ) ions on two Lewatit-anion exchange resins and their quantitative determination using UV-visible spectrophotometer[J]. Journal of Hazardous Materials，2009，163（1）：448-53.

[5] 陳桂，向柏霖，袁葉，等. 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂改性研究進(jìn)展[J]. 化工進(jìn)展，2016，35（5）： 1471-1476.

CHEN Gui，XIANG Bailin，YUAN Ye，et al. Review on the development of cation exchange resin’s modification[J]. Chemical Industry and Engineering Progress，2016，35（5）：1471-1476.

[6] 程浩，陳亞中，崔鵬. A222型陰離子交換樹(shù)脂脫除HPPH+體系中的SO42–、NO3–[J]. 化工進(jìn)展，2016，35（s1）：316-320.

CHENG Hao，CHEN Yazhong，CUI Peng. A222 anion exchange resin for eliminating the SO42–and NO3–in aqueous solution of HPPH+[J]. Chemical Industry and Engineering Progress，2016，35（s1）：316-320.

[7] 金曉明，薛平，孫國(guó)林，等. 新型聚氯乙烯基定形相變材料板材制備及其性能表征[J]. 化工進(jìn)展，2011，30（3）：583-588.

JIN Xiaoming，XUE Ping，SUN Guolin，et al. Preparation and characterization of a novel PVC-based FSPCM plates[J]. Chemical Industry and Engineering Progress，2011，30（3）：583-588.

[8] 劉彥坤，王小萍，羅遠(yuǎn)芳，等. 聚氯乙烯環(huán)保型增塑劑的研究進(jìn)展[J]. 化工進(jìn)展，2008，27（1）：74-77.

LIU Yankun，WANG Xiaoping，LUO Yuanfang，et al. Developments of environment-friendly plasticizers of poly（vinyl chloride）[J]. Chemical Industry and Engineering Progress，2008，27（1）： 74-77.

[9] EARLA A，BRASLAU R. Covalently linked plasticizers： triazole analogues of phthalate plasticizers prepared by mild copper-free “click” reactions with azide-functionalized PVC[J]. Macromolecular Rapid Communications，2014，35（6）：666-671.

[10] YOUSIF E，HAMEED A，RASHEED R，et al. Synthesis and photostability study of some modified poly（vinyl chloride） containing pendant benzothiazole and benzimidozole ring[J]. International Journal of Chemistry，2010，2（1）：65-80.

[11] OKAWARA M，OCHIAI Y. Chemical modification of polyvinyl chloride and related polymers[J]. ACS Symposium Series，1980（6）：41-57.

[12] KAMEDA T，YOSHIHARA M，GRAUSE G，et al. Chemical modification of poly（vinyl chloride） using sodium trisulfide[J]. Journal of Polymer Research，2015，22（5）：1-5.

[13] 張磊，崔元臣. 聚氯乙烯三乙撐四胺負(fù)載鈀配合物的制備及對(duì)Heck反應(yīng)的催化性能[J].化學(xué)學(xué)報(bào)，2005（10）：924-928，871.

ZHANG Lei，CUI Yuanchen. Synthesis of polyvinyl chloride- triethylene-tetramine supported palladium complex and its catalytic properties for heck reaction[J]. Acta Chimica Sinica，2005（10）：924-928，871.

[14] XINGＣY，GUAN J P，LI Y J，et al. Effect of a room-temperature ionic liquid on the structure and properties of electrospun poly（vinylidene fluoride）nanofibers[J]. Acs Applied Materials & Interfaces，2014，6（6）：4447-4457.

[15] TOOMA M A，NAJIM T S，ALSALHY Q F，et al. Modification of polyvinyl chloride（PVC）membrane for vacuum membrane distillation（VMD）application[J]. Desalination，2015，373：58-70.

[16] 歐育湘，韓廷解，孟征. 熱裂解回收利用廢棄聚氯乙烯及其混合塑料[J]. 化工進(jìn)展，2007，26（1）：18-22.

OU Yuxing，HAN Tingjie，MENG Zheng. Recovery and reuse of polyvinyl chloride and its mixture by pyrolysis[J]. Chemical Industry and Engineering Progress，2007，26（1）：18-22.

[17] DAI L，CUI L，ZHOU D，et al. Resource recovery of Cr(Ⅵ) from electroplating wastewater：laboratory and pilot-scale investigation using fibrous weak anion exchanger[J]. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers，2015，54：170-177.

[18] 原思國(guó)，代理波，崔蘭，等. 利用弱堿離子交換纖維處理六價(jià)鉻廢水的方法：103663621A[P]. 2014-03-26

YUAN Siguo，DAI Libo，CUI Lan，et al. Treatment of the wastewater containing hexavalent chromium by weak base ion exchange fiber：103663621A[P]. 2014-03-26.

Chemical modification，characteristics of PVC resin and its adsorption properties for Cr(Ⅵ)

LIU Ao，SHAO Gonglei，ZHANG Zhonglu，HUANG Jiajia，YUAN Siguo

（Zhengzhou Key Laboratory of Advanced Separation Technology，School of Chemical Engineering and Energy，Zhengzhou University，Zhengzhou 450001，Henan，China）

A new kind adsorptive material of high exchange capacity (10.52mmol/g) had been synthesizedthe graft reaction of PVC resin with triethylene tetramine (TETA)，and its structure and synthesis mechanism were investigated by the means of FTIR，EA，TG and chemical method. The results showed that TETA group had been introduced into PVC chain successfully along with the elimination of HCl. Moreover，the maximum adsorption capacity of the novel adsorptive resin was about 563mg/g for Cr(Ⅵ)，and the adsorptive behavior was preferably described by the Langmuir isotherm model. After five times cycles of adsorption-desorption，the resin still kept excellent adsorption performance. The prepred PVC-TETA resin is expected to have a promising prospect in the treatment of chromium-containing wastewater.

ion exchange；waste water；adsorption；separation

TL284

A

1000–6613（2017）10–3765–06

10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0077

2017-01-13；

2017-04-05。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51503184）。

劉傲（1991—），男，碩士研究生，主要從事吸附分離功能高分子材料合成及性能研究。

原思國(guó)，教授，主要從事吸附分離功能高分子材料合成及性能研究。E-mail: yuansiguo2005@aliyun.com。