用亚铁氰化钛钾从模拟高放废液中吸附Cs研究

本文研究了溶胶-凝胶法合成的无机离子交换剂亚铁氰化钛钾的耐酸性和辐照稳定性等性能，测定了从模拟酸性高放废液中主要常量组分离子相对于Cs的分离系数，研究了流速对Cs吸附曲线的影响。实验结果表明，该交换剂具有良好的辐照稳定性，交换剂经2×106Gy的辐照，亚铁氰化钛钾对Cs的表观交换容量下降6～7％，为0．873mmolCs／g干交换剂。在0．5～1．5mol／LHNO3中具有良好的化学稳定性。在模拟酸性高放废液中对几种离子的选择吸附顺序为：Cs＞＞M＞Fe＞Sr＞Na＞Cr＞Nd，Mn，该交换剂具有较高的吸附容量，对Cs具有良好的选择性，有希望用作从酸性高放废液中去除Cs的材料。     

含钛高炉渣对水中氨氮的吸附特性

选用含钛高炉渣作为吸附剂,研究渣的投加量、粒径大小、温度以及溶液初始pH等因素对含钛高炉渣吸附水中氨氮的影响及吸附特性。动力学数据分析表明,准二级动力学模型能更好地描述含钛高炉渣对氨氮的吸附;颗粒内扩散方程拟合结果发现,含钛高炉渣对氨氮的吸附包括表面吸附和颗粒内扩散两个阶段。吸附等温线拟合表明Langmiur方程能够更好地模拟含钛高炉渣对氨氮的吸附过程。在20℃、反应时间4h的条件下,对于100mL浓度为100mg/L的氨氮溶液,8g粒径为80~120目的含钛高炉渣对氨氮的去除率可以达到32%;随着温度的升高,去除率基本呈上升趋势;溶液初始pH对氨氮的去除有一定的影响,在碱性条件下有较好的去除效果。     

钛硅分子筛TS-1合成晶化气氛的影响

考察了不同晶化气氛(N2、H2、A ir、O2)对合成钛硅分子筛TS-1的影响,用XRD、IR和N2吸附/脱附对所合成的钛硅分子筛进行结构表征,发现在H2气氛下合成的TS-1结晶度最高,锐钛矿的含量最少;O2气氛下合成的TS-1中锐钛矿含量最高.以氯丙烯氧化为模型反应,考察了不同晶化气氛下合成的钛硅分子筛的催化活性和双氧水的利用效率.结果表明,在H2气氛下所合成的钛硅分子筛的双氧水的利用效率最高.     

硫酸浸取锂云母后Rb~+和Cs~+的富集与分离

将质量比为1:2.5的锂云母矿和40%的硫酸在120℃下回流反应8h,用两倍反应液体积的水浸取过夜,得到浸取液,再通过自制的磷钨酸铵/二氧化硅(AWP/SiO2)无机离子交换剂对Rb+和Cs+进行富集。由静态吸附实验可知,AWP/SiO2对Rb+和Cs+有很好的选择性,而对其它离子基本不吸附,动态吸附过程考察了离子交换剂的使用量和负载量对Rb+和Cs+的吸附效果的影响;最后分别用不同浓度的(NH4)2SO4洗脱Rb+和Cs+,洗脱率分别为105.04%和90.63%;实验结果表明:AWP/SiO2这种无机离子交换材料能够很好地富集Rb+和Cs+,并且采用合适的洗脱剂很容易将Rb+和Cs+分离。     

高钛Ti-MCM-41分子筛的合成、表征与催化氧化性能考察

以硅酸钠、三氯化钛为原料,在Si/Ti物质的量的比为2～60的范围内合成出了Ti-MCM-41分子筛。采用XRD,FTIR,UV-Raman,TEM,低温N₂吸附等对合成的Ti-MCM-41进行了表征;并以环己烯的氧化为探针反应,对其催化氧化性能进行了考察。结果表明：合成的Ti-MCM-41介孔分子筛在n_Si/n_Ti=4时,仍然保持了MCM-41的介孔结构,而当Si/Ti物质的量的比为2时,介孔结构消失;在制备过程中对pH值的适时调节,使硅酸钠和三氯化钛得到充分的水解和混合,制备出了高钛Ti-MCM-41分子筛,同时又避免了混合凝胶在水热反应过程中pH值升高的问题。实验发现,随着分子筛中钛含量的增加,环己烯在H₂O₂体系中的氧化转化率增大,最高约为83%,氧化环己烷的收率先增大后减小,最大约为37%;1,2-环己二醇的收率逐渐增大,最大约为57%。     

含钛低聚物合成高结晶度的MIL-125显著提高二甲苯异构体吸附分离选择性

二甲苯作为石油化工行业中的基础原料,其应用价值很大且需求量逐年增加,因此二甲苯分离提纯的研究具有重要理论意义和工业应用价值.同时,二甲苯异构体分离被认为是改变世界的七大分离难题之一.金属有机骨架材料MIL-125是一种典型的含钛金属有机骨架材料,被广泛应用于光催化氧化和吸附分离中.目前传统金属有机骨架材料MIL-125的合成方法需要严格的无水操作环境以及无水级的超纯试剂.由于合成过程中钛源极易水解,很难控制其水解速率.本研究组提出了一种新的MIL-125的合成方法,该法引入了耐水解的含钛无机-有机杂化低聚物,并且可以稳定合成得到高结晶度且形貌规整的MIL-125.由于MIL-125材料本身在二甲苯异构体分离领域展现出的较大优势及潜力,将新方法合成的MIL-125进行了二甲苯分离性能评价,并对其选择性显著增强的原因和不同溶剂体系下分离性能的影响进行了探讨.为了考察新方法合成的MIL-125在液相中二甲苯的分离性能.在25℃的条件下进行了二甲苯异构体的单组分液相吸附实验.单组分等温吸附曲线结果表明,pX(对二甲苯)吸附量最多,其次是oX(间二甲苯)和mX(邻二甲苯),表明MIL-125吸附剂对pX的吸附能力最强,而对mX和oX的吸附能力相对较低.同时双组分竞争吸附实验得到pX/mX的竞争选择性高达13.6,pX/oX的选择性为8左右,这种选择性优于大多数对位选择性的多孔吸附剂材料.为了在更接近工业应用的条件下评估吸附剂的动态分离性能,在造粒后的MIL-125装填的吸附柱中进行了双组分等摩尔pX/mX穿透实验,穿透曲线显示了对pX和mX的理想分离效果,并再次证实该吸附剂对pX/mX具有较高的分离选择性.穿透实验后,用溶剂洗脱吸附柱,由于洗脱过程中mX的快速解吸,pX的纯度高达99.5％.在液相吸附实验和穿透实验中溶剂的选择会影响吸附剂骨架结构对二甲苯异构体分子的分离效果.因此本文通过实验和理论计算结合探讨了不同溶剂种类对MIL-125分离性能的影响.正庚烷和均三甲苯与二甲苯分子的微量热结果表明,二甲苯分子与均三甲苯的相互作用更弱,说明二甲苯分子与骨架的结合作用更强.使用DFT理论计算了不同溶剂体系下二甲苯分子与吸附剂间的相互作用能.在两种类型的溶剂中,pX与MIL-125骨架的相互作用能均低于mX,表明MIL-125更优先吸附pX.值得注意的是,当使用均三甲苯作为溶剂时,骨架与pX/mX之间相互作用能的差异更加明显,从而导致更明显的分离效果.由于规则的晶体形貌和高结晶度,改进方法合成的MIL-125比目前的对位选择性吸附剂具有更高的pX/mX选择性.进一步的量热实验和理论计算证实了不同类型的溶剂对于二甲苯吸附分离的影响.此外,该方法解决了钛源的易水解问题,并通过引入耐水解的含钛低聚物简化了MIL-125的合成条件,这将有助于进一步将MIL-125应用于二甲苯异构体的分离,同时也拓宽了其他新型含钛材料的应用领域.     

用亚铁氰化钛钾交换Cs+的传质模型及实验验证

用亚铁氰化钛钾无机离子交换剂从硝酸铯溶液中交换Cs ,采用静态法得到的离子交换等温线和采用浅床技术得到的总传质系数,并利用传质单元法建立了亚铁氰化钛钾交换Cs 的传质经验模型,从交换区角度对该模型进行了柱实验验证。从交换区高度和交换区内固相Cs 浓度分布两方面进行比较,模型预测值与实验测定值符合较好。这一结果表明:(1)所建立的传质模型可以用于相应条件下亚铁氰化钛钾交换Cs 的传质计算。(2)对工程设计计算连续逆流密实移动床的床高,采用传质单元法或者交换区法都是可行的。     

水热一步法合成Ti-SBA-15分子筛及其催化性能研究

采用钛酸丁酯和乙酰丙酮作用后的产物作为钛的前驱体，水热法一步合成出了 Ti-SBA-15分子筛。通过X射线衍射、N2气吸附脱附、紫外—可见漫反射等表征手段 ，证明在Si/Ti＝50，25，20时，钛原子成功地取代了SBA-15中的硅原子而没有改 变SBA-15高度有序的介孔二维六角结构，其中钛全部以四配位状态存在，而且高度 分散。当Si/Ti＝12．5时，钛的分散度降低，部分钛聚集生成二氧化钛。与用两步 法合成的Ti-SBA-15比较，一步法合成的Ti-SBA-15中钛分散度好，添加量高，对催 化氧化环己烯有较高的催化活性。对一步法和两步法合成Ti-SBA-15的机理以及相 应产物在结构以及催化活性上的差异进行了探讨。     

新型含磷无机离子交换剂研究(Ⅻ)——焦磷钒酸钛的合成及性质

合成了一种新的无机离子交换剂—焦磷钒酸钛。通过物理-化学性能测试表明它是一种离子交换容量较大(2.32mmol/g),热和化学性能较好的多功能基阳离子交换剂。对Rb(Ⅰ),Cs(Ⅰ),Ag(Ⅰ),Pb(Ⅱ),Bi(Ⅲ),RE(Ⅲ),和Zr(Ⅳ),具有高的选择性。     

液相酸溶液后补钛合成Ti-MWW分子筛

首先在含钠体系硼酸与哌啶用量较少的条件下水热合成B-MWW分子筛前驱体, 然后对其进行液相酸溶液后补钛, 合成了高结晶度的Ti-MWW分子筛. 利用粉末X射线衍射、 氮气吸附-脱附分析、 紫外-可见漫反射光谱和紫外拉曼光谱等技术考察了硅钛比、 温度等后补钛参数对所合成Ti-MWW分子筛的织构性质、 钛物种周围配位环境及催化1-己烯环氧化性能的影响, 确定适宜液相后补钛的硅钛比为30, 温度为373 K. 并且发现, 在后补钛体系中添加少量氟化铵可显著提高所合成Ti-MWW分子筛对1-己烯环氧化的催化活性. 本研究不仅证实了酸处理Ti-MWW分子筛前驱体的脱硼补钛机制, 也为Ti-MWW分子筛的合成提供了一种新的方法与思路.     

离子色谱法测定除锈剂中钼酸根

通过单纯形优化法选择测定MoO2-4的最佳色谱条件,淋洗液组成为4.866mmol·L-1Na2CO3＋1.5mmol·L-1 NaOH。同时采用该分析方法测定除锈剂(磷化剂)中的MoO2-4,得到了良好的重现性和线性,样品的回收丰大于95％。     

DIFFUSIVITY OF RARE EARTH ION IN POROUS ION EXCHANGE RESINS

TheporousionexchangeresinshavebecomeanimportantreactivepolarermaterialwhicharewidelyappliedinindustrialoperationsHowever,afewstudi..[l--3]reportedtheintraparticlediffusivityofporousionexchangers.Theionexchangedisplacementprocessonporousresinbedforseparationofrareearthsistheoneofthebestwaystoenhancetheeffectivityofthismethod.TounderstandthediffusionoftheionintheresinisveryavailablefolimproVingtheprocess.EXPERIMENTAL1.Pre--experimentsAllthereagentsusedareA.R.grade.152'154Euisusedasaradiot…     

DIFFUSIVITY OF ARRE EARTH ION IN POROUS ION EXCHANGE RESINS

The self-diffusion of Eu^3+ ion in porous resins D72 and D751 was studied by isotope exchange reaction.Applying Kataoka‘s bidisperse pore model,the intraparticle effective diffusivity De were resolved into a solid diffusivity Dg and a macropore diffusivity Dp.The experiments show that De.Dp and Dg all increase with the increase of reaction temperature;the response Dp and Dg of D751 resin is smaller than that of D72 resin;the diffusivity of Eu^3+ ion in solution is larger than Dp,which leads to the conclusion that the diffusion of ion in the pore of resin can not completely be equal to that in solution.     

钕和镧离子对tRNA圆二色谱的影响

采用圆二色谱方法对钕和镧离子与转移核糖核酸间的相互作用进行了研究,结果显示在1.5～6 μmol/L Nd³⁺或La³⁺离子存在下,tRNA分子CD谱260 nm(+)峰蓝移2～3 nm, 260 nm(+)峰值分别增加6%和20%左右;210 nm(-)峰在不同摩尔比Nd³⁺/tRNA作用下,谱峰蓝移或红移,峰值增加或降低50%左右。结果说明结合在tRNA分子上的Nd³⁺或La³⁺可能引起tRNA分子构象的变化。Eu³⁺对大肠杆菌LeuRS或tRNA^Leu-LeuRS复合物的CD谱具有一定的影响。     

离子色谱法测定矿泉水中溴酸根

臭氧消毒矿泉水中易产生副产物BrO-3,采用加入AgNO3沉淀Cl-的方法消除干扰,以1.7mmol·L-1NaHCO3和1.8mmol·L-1Na2CO3的混合液为淋洗液,利用Dionex 100型离子色谱仪,AS12A阴离子交换色谱法,对济南地区水源臭氧消毒矿泉水进行了分析,检测出了BrO-3,方法准确、可靠、易行。     

镉离子的生物富集

研究了表达外源特异性Cd2 转运系统的基因工程菌E.coli TOP10F'对Cd2 的富集行为.重组菌获得了比宿主菌高6倍的Cd2 富集能力,而且富集行为受pH变化的影响也大为降低.Na 、Mg2 以及Cu2 、Hg2 、Pb2 和Ni2 等共存离子的存在都对重组菌的Cd2 富集产生抑制,其中Cu2 的抑制作用最强,Ni2 最弱.EDTA的存在严重影响重组菌对Cd2 的生物富集,但柠檬酸的影响却很小.     

聚合物固体电解质中的离子状态与导电机理的研究

制备得到了一种新颖的聚氨酯和丙烯酸酯复合梳形交联聚合物 (Combcross linkedpolymer) ,并以此聚合物为基体加入不同含量的高氯酸锂盐制得一系列聚合物固体电解质 ,其室温电导率可以达到 3 4× 10 - 5S·cm- 1 .通过Raman、DSC、SEM及电性能等研究了电解质中的盐浓度与离子存在状态及离子电导率之间的关系 .结果显示随着盐浓度的增加 ,聚合物固体电解质中离子对的比例和电导率都迅速增加 ,说明离子对 (由多个醚氧原子、阴离子和阳离子组成 )对体系导电起着积极的作用 .     

对钠离子有选择性的中性载体

合成了十一种中性离子载体,用它们制成钠离子选择性电极,测定了电极的选择性系数并与文献报道的类似电极进行了比较。     

离子选择性电极非线性测定水中氟离子的含量

利用氟离子选择性电极测定系列氟离子标准溶液的电极电位(vs.SCE),用测得的电极电位值与氟离子标准溶液的浓度数据进行非线性工作曲线拟舍,可准确测定1×10~(-6)～1×10~(-5)moL/L氟离子溶液的浓度。该法易于实现氟离子溶液的自动连续监测,适于氟离子溶液浓度的在线测量。