我国离子交换与吸附树脂的发展历程回顾与展望

1949年以来,我国离子交换与吸附树脂领域在一代代科研工作者的不懈努力下取得了飞速发展,先后发展了凝胶树脂、大孔树脂、超高交联树脂、复合功能树脂及树脂基复合吸附剂等五代树脂,广泛应用于国防工业、医药卫生、精细化工、湿法冶金以及环境保护等领域,在我国不同发展时期均做出了突出贡献.本文总结了半个多世纪以来我国离子交换与吸附树脂领域发展的主要历程,重点回顾了以"中国离子交换树脂之父"何炳林先生为代表的离子交换与吸附事业先驱的历史贡献,并对离子交换与吸附树脂近年来的最新发展动向与成果进行简要介绍.     

树脂对化工废水中有毒有机化合物的吸附作用机理与技术研究

超高交联吸附树脂对多种芳香有机化合物较高的吸附容量主要源于其密集的微孔和双峰孔分布.对大孔吸附树脂及超高交联吸附树脂采用不同极性功能基团进行化学修饰可以制得系列离子交换与吸附双重功能吸附树脂,该类树脂对亲水性有机污染物同时具有疏水、静电、络合等多重作用.丙烯酸酯类吸附树脂在吸附芳香磺酸盐时,树脂的骨架和功能基团对吸附过程都有重要的贡献.     

非苯乙烯骨架极性吸附树脂的合成及结构表征

首次通过在DP-CMB和BE-XDC非苯乙烯型树脂骨架上的附加交联或功能基引入反应制得系列含亚砜基、硝基与乙酰基的极性超高交联吸附树脂新材料.利用IR、低温氮吸附-脱附、元素分析等物理化学手段对上述材料的化学结构及微观形貌进行了表征,为离子交换与吸附树脂的性能改善及应用领域拓宽提供一类具有很好应用前景的多孔聚合物骨架新材料.     

复合功能超高交联吸附树脂对氨基萘酚磺酸的静态吸附热力学及动力学特征

吸附动力学;复合功能超高交联吸附树脂对氨基萘酚磺酸的静态吸附热力学及动力学特征;颗粒内扩散;     

酚羟基修饰的超高交联聚苯乙烯树脂对苯酚吸附及脱附性能的研究

对超高交联聚苯乙烯树脂进行酚羟基修饰得到修饰后的超高交联聚苯乙烯树脂(JN-2),将该树脂与大孔吸附树脂(Amberlite XAD-4)和超高交联树脂(NDA-150)在水溶液中对苯酚进行吸附-脱附性能比较,经过酚羟基修饰的超高交联聚苯乙烯树脂(JN-2)对苯酚的吸附性能有所提高,同时脱附性能明显改善,该树脂可望在含酚废水治理中得到广泛应用.     

新型胺基修饰的超高交联聚合吸附剂吸附水中酚类化合物的研究

合成了新的胺基修饰的超高交联AH系列吸附树脂．以弱碱树脂D301和超高交联吸附树脂ND100为参照，测定了AH系列吸附树脂吸附水中苯酚、对氯苯酚、对甲苯酚、对硝基苯酚的吸附性能。结果表明：修饰的超高交联吸附树脂对苯酚．对甲苯酚、对氟苯酚的吸附量比ND100和D301更大，而D301树脂对对硝基苯酚有最大的吸附量．提出了AH系列树脂对4种酚类化合物吸附行为的作用机理．     

超高交联树脂吸附二氯甲烷蒸气的平衡和动力学特性及应用

开展了超高交联吸附树脂对气体中二氯甲烷的静态吸附行为研究,分别采用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Astakov模型方程对吸附平衡数据进行拟合分析,拟合结果表明,Dubinin-Astakov方程能较好地拟合吸附平衡数据,表明在吸附过程中微孔填充起着很重要的作用;采用固定床吸附工艺研究了二氯甲烷在树脂上的动态吸附行为,用Yoon-Nelson模型对穿透曲线进行拟合,实验数据与模拟值吻合良好。在实验研究的基础上开发了二氯甲烷废气超高交联树脂吸附回收工艺并建立工业化装置,处理效果良好、运行稳定。     

氨基修饰超高交联树脂对没食子酸的吸附性能

以亲水性小分子有机酸没食子酸作为研究对象,研究了氨基修饰超高交联树脂对没食子酸的吸附行为和机理.结果表明,氨基修饰超高交联树脂WJN-10对没食子酸有较高的吸附容量和吸附作用力;π-π共轭作用是树脂WJN-10吸附没食子酸主要作用力;WJN-10吸附没食子酸是物理吸附主导;吸附速率主要受控于颗粒内扩散过程;WJN-10对没食子酸有较好的吸附-脱附性能.     

离子交换与吸附树脂的发展及在工业废水处理与资源化中的应用

过去数十年间,离子交换与吸附树脂迅速发展并在有机化工废水处理及资源化领域得到了广泛应用。近年来,随着树脂基复合吸附材料(纳米复合吸附树脂、磁性树脂)的快速发展,树脂吸附材料的应用范围逐步扩展到污水中微污染物(如重金属、磷酸盐、二级出水有机物等)的深度处理与资源回收等领域。本文综述了我国树脂吸附材料的制备、性能、污染物净化机理及其在污水处理与资源化方面的研究进展。     

化学修饰超高交联吸附树脂对水中四环素的吸附研究

本文采用偏苯三酸酐修饰的超高交联吸附树脂(TMAMR)和羟丙基纤维素修饰的超高交联吸附树脂(HPCMR)作为吸附剂,以NDA150树脂作对照,研究了3种树脂对水中四环素的吸附性能和吸附机理,同时考察了p H值和Na+浓度对TMAMR和HPCMR树脂吸附四环素的影响。结果表明,TMAMR和HPCMR树脂的比表面积较高,树脂表面修饰了大量的羟基,对四环素均具有较好的吸附性能。3种树脂对四环素的吸附量均随着温度的升高而增大,吸附过程中同时存在较强的物理吸附和化学吸附作用。Langmuir和Freundlich等温吸附方程均能够较好地拟合吸附等温线,吸附机理较复杂。吸附热力学结果表明,四环素在3种树脂上的吸附为自发的吸热过程,且吸附过程的熵增加。p H值对TMAMR和HPCMR树脂吸附四环素有较大的影响,在中性条件下,树脂对四环素的吸附量最大,在强酸和强碱条件下树脂的吸附量均较低。吸附液中加入无机盐后,发生盐析作用,导致TMAMR和HPCMR树脂对四环素的吸附量增大。     

酸性吸附树脂对2,6-二氯苯酚的吸附热力学和动力学研究

本文以二硫代二苯甲酸、均苯四甲酸酐和没食子酸为修饰剂,通过后交联反应和化学修饰反应制备了3种酸性功能基修饰的超高交联树脂。通过等温吸附实验和吸附动力学实验,探讨了3种酸性吸附树脂对2,6-二氯苯酚(2,6-DCP)的吸附性能和吸附机制。结果表明,3种酸性吸附树脂对2,6-DCP均具有良好的吸附性能,吸附量随着2,6-DCP初始浓度的增大而增加,随着温度的升高而减小。Langmuir和Freundlich等温吸附方程均能够较好地拟合吸附等温线,3种酸性树脂对2,6-DCP的吸附机理较复杂。吸附热力学结果表明,吸附过程主要为放热、自发的物理吸附过程。3种酸性树脂对2,6-DCP的吸附动力学过程符合准一级动力学方程,颗粒内扩散是该吸附过程的主要控制步骤。3种酸性吸附树脂对2,6-DCP的吸附速率常数大小顺序为kGAMRkDSTAMRkPMDAMR。     

2,4-二硝基-6-溴苯胺生产废水中有机物的吸附回收工艺研究

通过Friedel-Crafts后交联反应制备了超高交联吸附树脂(YSS150)及二甲胺修饰的超高交联吸附树脂(YSS99),以Amberlite XAD-4树脂做参照,通过等温吸附-脱附、动态吸附-脱附及树脂稳定性实验,在筛选的基础上,研究了YSS150树脂对2,4-二硝基苯胺(2,4-dinitroaniline,DA)及2,4-二硝基-6-溴苯胺(2,4-dinitro-6-bromoaniline,DBA)的吸附效果及对2,4-二硝基苯胺及2,4-二硝基-6-溴苯胺的吸附回收工艺的可靠性.结果表明:YSS150树脂对水中2,4-二硝基苯胺及2,4-二硝基-6-溴苯胺具有较高的吸附容量,吸附等温线符合Freundlich方程,甲醇或8%盐酸具有较好的脱附效果.     

胺化超高交联吸附树脂的制备及其对喜树碱和喜果苷的色谱分离

胺化超高交联吸附树脂的制备及其对喜树碱和喜果苷的色谱分离;喜树碱;喜果苷;胺化超高交联吸附树脂;吸附性能;层析分离     

3种树脂对水溶液中对氯苯胺吸附性能的比较研究

通过静态吸附实验,研究了超高交联吸附树脂NDA-100、胺基化超高交联吸附树脂AH-1和AH-3对水溶液中对氯苯胺的吸附行为特性。结果表明,3种树脂吸附对氯苯胺均符合Langmuir等温吸附方程,吸附容量AH-1NDA-100AH-3。树脂的孔结构与表面化学性质是影响树脂吸附性能的重要因素。对氯苯胺在3种树脂上的吸附容量随溶液中氯化钠含量和pH值的升高而升高。     

超高交联树脂对壬基酚聚氧乙烯醚的吸附机理(英文)

研究了壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO-10)在3种具有不同比表面积和孔径大小的超高交联树脂上的吸附行为与机理.3种超高交联树脂对壬基酚聚氧乙烯醚的吸附量受它们的比表面积和孔径大小以及溶液温度的影响.壬基酚聚氧乙烯醚在3种超高交联树脂上的吸附等温线可以用Langmuir和双Langmuir模型很好地拟合,而用Freundlich模型拟合则效果不好,但这些拟合曲线都具有相似的形状.热力学分析表明吸附过程主要表现为吸附质分子的疏水部分和吸附剂表面的作用以及吸附质分子在其表面形成胶束状的聚集体,即分散的、单层及双层聚集体的混合分布.吸附动力学曲线中的两个平台也证明了吸附过程存在单层和双层聚集体.脱附研究为实现超高交联树脂吸附分离水溶液中的壬基酚聚氧乙烯醚提供了合适的操作条件.     

氨基修饰超高交联树脂对单宁酸的吸附行为及机理研究

选用单宁酸作为天然有机酸中典型中分子、高水溶性有机酸,系统研究了氨基修饰超高交联树脂对单宁酸的吸附行为和机理.吸附等温线表明氨基修饰超高交联树脂WJN-08对单宁酸有较高的吸附容量,其静态饱和吸附量比传统商业吸附剂高15%以上;吸附表面分析表明离子键、π-π共轭作用和阳离子-π键是重要吸附作用力;吸附热力学试验表明树脂WJN-08吸附单宁酸是化学吸附主导,吸附焓变在20~22 kJ mol-1;吸附动力学试验表明树脂WJN-08吸附单宁酸速率同时受控于颗粒内扩散和膜扩散过程.动态小柱吸附-脱附实验表明树脂WJN-08对单宁酸有较好的吸附-脱附性能,饱和吸附量和穿透吸附量分别为24.43 mg g-1和19.56 mg g-1,脱附率为98.6%。     

含氨基聚甲基丙烯酸羟乙酯树脂对胆红素的吸附性能研究

以交联聚甲基丙烯酸羟乙酯树脂为载体,以己二胺和多乙烯多胺为功能基制备了一系列胆红素吸附剂,研究了它们在不同吸附温度、离子强度和胆红素浓度等条件下,对胆红素的吸附性能的影响.研究表明,该类吸附剂对胆红素具有良好的吸附性能,其中以己二胺和质子化己二胺为功能基的吸附剂对胆红素的吸附作用最佳.     

硫辛酸在三种不同树脂上的吸附热力学和动力学研究

通过静态吸附实验,研究了大孔交联聚苯乙烯树脂(XAD-4)、氧修饰超高交联聚苯乙烯树脂(NDA-100)和胺基修饰超高交联聚苯乙烯树脂(ND-90)对乙醇．水溶液中硫辛酸的吸附热力学及动力学特性,结果表明：硫辛酸在XAD-4树脂上是单层吸附,符合Langmuir等温吸附方程,吸附过程符合准一级动力学吸附方程。硫辛酸在NDA-100和ND-90树脂上的吸附也符合Langmuir等温吸附方程,但并不只是单层吸附,同时兼有毛细管凝聚和微孔填充作用,吸附过程可分为大孔和中孔区的吸附以及微孔区的吸附两个阶段,两个阶段都符合准一级动力学吸附方程。     

高比表面极性大孔树脂的结构设计及在甜菊糖Rebaudioside D苷分离中的应用

基于高交联聚苯乙烯树脂骨架上悬挂双键的二次引发,设计合成了一类弱极性酯基功能基含量较高且兼具高比表面积的新型大孔吸附树脂,在吸附分离中表现出偶极-疏水协同作用机制,用于甜菊糖中结构相近的单体糖苷Rebaudioside D (简称RD)的分离纯化,克服了传统吸附树脂的选择性和吸附容量不能兼顾的缺点,对甜菊糖粗提物纯化后,RD苷的纯度由7.1%提高到51.2%。     

乙酰苯胺修饰的吸附树脂对苯酚和对氯苯酚的吸附研究

通过Friedel-Crafts后交联及化学修饰反应,合成了乙酰苯胺基修饰的超高交联吸附树脂ZH-05,通过红外光谱(IR)和比表面及孔径分析(BET)对其结构进行表征.以Amberlite XAD-4树脂作为参照,通过等温吸附实验和吸附动力学实验探讨了ZH-05树脂对水溶液中苯酚和对氯苯酚的吸附性能和机理.结果表明,与XAD-4树脂相比,ZH-05树脂对苯酚和对氯苯酚均具有更佳的吸附性能.Langmuir和Freundlich方程均能较好拟合ZH-05树脂对苯酚和对氯苯酚的吸附等温线.ZH-05树脂对苯酚和对氯苯酚的吸附以焓推动的自发物理吸附过程为主,吸附过程放热;吸附符合准一级动力学吸附方程,颗粒内扩散是吸附过程的主要控制步骤.