松香基羧基化聚合物微球对Pb~(2+)的吸附研究

采用静态吸附法研究了松香基羧基化聚合物微球对Pb~(2+)的吸附性能。实验结果表明,在p H=6.0,固液比分别为0.5g/L和3g/L,初始浓度为100mg/L,293K条件下,松香基羧基化聚合物微球对Pb~(2+)的最大吸附量分别为15.28mg/g和10.73mg/g。吸附动力学研究表明,该吸附过程符合伪二级吸附动力学方程。吸附热力学研究表明,该吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,ΔG0,ΔS0,ΔH0,表明该吸附过程是自发的放热过程。脱附再生实验表明,经过5次重复再生,其吸附量下降了29%,微球具有重复利用的潜质。XPS测试表明Pb~(2+)吸附在微球的表面上。     

Cu(Ⅱ)印迹壳聚糖交联多孔微球去除水溶液中金属离子

研究了以Cu2+为模板的壳聚糖交联多孔微球(Cu-CSCPM)对溶液中Cu2+的吸附性能,为该材料应用于去除废水、果蔬汁等有毒重金属铜离子提供理论基础。首先制备了Cu2+印迹壳聚糖交联多孔微球,并表征了微球的一些物理化学性质;其次采用静态吸附法研究了该微球对Cu2+的吸附行为。结果发现,制得的微球表面多孔,含有活性-NH2,其含水量为69.59%,树脂骨架密度为1.22g/cm3,孔度值为73.68%,交联度为82.42%。初始浓度为60mmol/L、吸附温度40℃、pH=4.0时,Cu-CSCPM对Cu2+的饱和吸附容量为1.89mmol/g。Cu-CSCPM再生5次对Cu2+仍然具有较高吸附容量。     

邻氨基苯酚改性壳聚糖树脂的制备及吸附性能的研究

本文制备了一种邻氨基酚改性壳聚糖树脂，用红外光谱和扫描电镜表征其结构，研究了该树脂对金属离子Cu^2 、Pb^2 、Ca^2 的吸附性能。结果表明，改性壳聚糖树脂为蜂窝状多孔微球树脂，平均戏约250μm，不溶于水、酸、碱，其对金属离子的吸附在pH=4时，2h基本达到平衡，对金属离子Cu^2 、Pb^2 、Ca^2 的静态饱和吸附量分别为2.95mmol/g、1.95mmol/g、1.32mmol/g。     

微流控法制备的多孔微球对Cr(Ⅵ)的吸附性能

利用玻璃毛细管搭建单级微流控装置制备单分散水包油（O/W）乳液,以乳液为模板,紫外光照射乳液引发自由基聚合,成功制备了单分散甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯（MMA/DMAEMA）多孔微球。微球粒径偏差系数（CV）值小于5%,单分散性良好。研究了MMA/DMAEMA多孔微球对Cr(Ⅵ)的吸附性能、再生吸附性能、吸附机理。结果表明：pH对微球吸附Cr(Ⅵ)的量有较大影响,当pH=3时,微球对Cr(Ⅵ)吸附率达到52.9%;循环4次后微球吸附率基本不降低,循环性能好;微球吸附符合准二级动力学模型,属于化学吸附;微球等温吸附符合Langmuir模型,属于单分子层吸附。     

二(β-氨基乙基)胺型聚苯乙烯树脂的合成和性能研究

以二乙烯三胺和氯甲基化聚苯乙烯树脂微球为起始原料,通过伯胺保护、树脂胺化、脱保护等3个步骤,合成了以二(β-氨基乙基)胺为功能基的聚苯乙烯树脂,分析了该树脂的结构,研究了其对Cu2+的螯合性能。与二乙烯三胺型树脂相比,本文合成的树脂具有吸附速度快、吸附容量大,脱附完全,易于重复使用等优点,对Cu2+吸附量达2.42mmol/g,脱附率为99.8%,吸附-脱附3次后,活性仍达95.0%。     

改性果胶磁性微球的制备及吸附性能研究

为了提高果胶磁性微球的分散性及成球性,采用油酸对磁性微球进行表面改性后,制备改性果胶磁性微球。通过红外光谱、扫描电镜、XRD和磁性分析等对样品进行表征。油酸和果胶在纳米四氧化三铁表面形成了良好的修饰层,且油酸的加入提高了果胶磁性微球的分散性及成球性。研究了改性果胶磁性微球用量和溶液pH值等对其吸附Cu(Ⅱ)性能的影响,考察了其吸附动力学和吸附等温线。25℃时,改性果胶磁性微球对Cu(Ⅱ)的吸附达平衡需要2 h,饱合吸附容量为52.36 mg/g,Freundlich模型和Langmuir模型可以较好的拟合实验结果,最大吸附量为119.05 mg·g~(-1)。     

贯通多孔聚合物微球的制备及其应用

采用高内水相双重乳液模板法制备贯通多孔聚合物微球,并将其应用于催化剂负载和Cu2+吸附.首先,通过增加水相,使单一小分子表面活性剂12-丙烯酰氧-9-油酸(AOA)稳定的反相高内相乳液(W/O HIPEs)发生相转变,一步制备出高内水相双重乳液;然后以此为模板,采用辐射法和引发剂引发聚合两种方式制备聚(苯乙烯-二甲基丙烯酸乙二醇酯)微球.通过扫描电镜观察发现,采用辐射法聚合能够得到贯通多孔的聚合物微球,而化学法聚合只能得到中空的封闭微球.将贯通多孔微球水解使其羧基化,用于铜离子的吸附.结果表明水解后多孔微球对Cu2+的吸附量随p H值的增加先增后减,在p H=5时达到最高值175 mg/g(2.75 mmol/g).此外,利用原位生成的方式,在贯通多孔微球上负载Pd纳米粒子,并将其用于催化肉桂醛加氢反应.结果表明水解多孔微球比未水解多孔微球具有更高的催化效率;热重分析和透射电子显微镜观察显示,水解多孔微球比未水解多孔微球能够负载更多的Pd纳米粒子,且纳米粒子分散更均匀.     

微流控法制备的多孔微球对Cr(Ⅵ)的吸附性能

利用玻璃毛细管搭建单级微流控装置制备单分散水包油(O/W)乳液,以乳液为模板,紫外光照射乳液引发自由基聚合,成功制备了单分散聚(甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)[P (MMA/DMAEMA)]多孔微球。微球粒径偏差系数(CV)值小于5%,单分散性良好。研究P (MMA/DMAEMA)多孔微球对Cr(Ⅵ)的吸附性能、再生吸附性能、吸附机理。结果表明,p H对微球吸附Cr(Ⅵ)有较大影响,当pH=3时,微球对Cr(Ⅵ)的吸附率达到52. 9%,循环4次后其吸附性能基本不变;微球的吸附符合准二级动力学模型,属于化学吸附;微球等温吸附符合Langmuir模型,属于单分子层吸附。     

二乙烯三胺键合硅胶的制备及其对痕量铜(Ⅱ)、镉(Ⅱ)的吸附性能研究

以二乙烯三胺为改性剂,对硅胶进行表面修饰,制备了二乙烯三胺改性硅胶吸附材料,采用傅立叶红外光谱仪(IR)对其进行表征,用静态法考察了该吸附材料对痕量铜(Ⅱ)、镉(Ⅱ)的吸附性能。在p H 5.5,35℃下恒温振荡50 min,Cu2+,Cd2+能同时被吸附材料很好的吸附,吸附的Cu2+,Cd2+可用0.5 mol/L硫脲+0.2 mol/L HNO3完全洗脱。其静态饱和吸附容量分别为16.63,24.86 mg/g。对2.0 mg/L的Cu2+,Cd2+的标准溶液液进行11次测定,相对标准偏差分别为3.3%和1.5%,检出限(3σ,n=11)分别为5.90,3.77μg/L。加标回收率分别95%~101%和99%~104%。方法可用于实际矿样中痕量铜、镉的测定。     

酚醛型吸附树脂对咖啡因和茶碱吸附性能的研究

用静态和动态方法研究了酚醛型吸附树脂JDW-2和DuoliteS-761对咖啡因和茶碱的吸附行为.结果表明,自制树脂JDW-2对咖啡因和茶碱的吸附性能明显优于DuoliteS-761.树脂的比表面积、含水量、酚羟基的含量与吸附关系密切,尽管JDW-2的比表面积比DuoliteS-761小,但前者比后者具有更高的含水量(42%)和酚羟基含量(3.72mmol/g).在静态条件下,JDW-2吸附咖啡因的速率比DuoliteS-761快,JDW-2树脂对咖啡因和茶碱饱和吸附量分别为246和127mg/g干树脂,而DuoliteS-761树脂对它们的吸附量分别为121和53mg/g干树脂;JDW-2和DuoliteS-761吸附咖啡因的初始阶段是粒扩散控制过程;酚醛型吸附树脂等温吸附咖啡因和茶碱的平衡吸附数据符合Langmuir方程.酚醛型吸附树脂吸附咖啡因和茶碱属单分子层吸附.在动态条件下,1mol/LHCl和40%甲醇溶液以1.5BV/h来洗脱吸附咖啡因的JDW-2,在4～5个床体积的洗脱率分别是88%和93%,而1mol/LHCl和80%甲醇溶液以1.5BV/h来洗脱吸附茶碱的JDW-2,在3～4个床体积的洗脱率分别是91%和96%,表明酚醛型吸附树脂具有良好的洗脱性能,用1mol/LHCl和40%(或80%)甲醇溶液作复合洗脱剂从JDW-2中洗脱咖啡因(或茶碱),效     

硫代酰胺基螯合纤维的合成及其吸附性能研究

以腈纶纤维(PAN)为起始原料,分别经水合肼、乙二胺、二乙烯三胺预交联后,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作溶剂与硫化钠反应,合成了3种携硫代酰胺功能基可达6.8mmol/g·干纤维的螯合功能纤维。利用红外光谱、元素分析、热稳定分析、重量分析等对该螯合纤维的结构、性能等进行了表征;研究了该螯合纤维对Au3 ,Ag ,Pd2 等贵金属离子的吸附性能;考察了温度、pH、硫含量等对纤维吸附Ag 离子的影响。结果表明,纤维对Au3 ,Ag 等贵金属离子具有良好的吸附性能,对Au3 的吸附容量为800mg/g·干纤维;对Ag 离子的吸附容量可达1510mg/g·干纤维,并具有良好的吸附动力学特性,该螯合纤维可用于混合溶液中Ag(I)离子的吸附分离。     

新型含氮、硫纤维素螯合树脂的合成及其吸附性能

将稻壳纤维素的氯化产物(CDC)分别与水合肼、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、丁二胺和己二胺反应,合成了6种含氮纤维素螯合树脂(ADC-1～ADC-6);在碱性条件下用环硫氯丙烷交联ADC合成了6种新型含氮、硫纤维素螯合树脂(TADC-1～TADC-6),研究了合成条件和ADC,TADC树脂对金属离子的吸附性能.结果表明,ADC树脂对Cu²⁺,Cr³⁺,Ni²⁺,Hg²⁺,Zn²⁺等离子有较好的吸附性,对Hg²⁺吸附容量可达0.5mmol/g左右;TADC树脂对Ag⁺,Cu²⁺,Hg²⁺等离子有较好的吸附性,对Hg²⁺和Ag⁺吸附容量可达1.1mmol/g和1.9mmol/g左右;强酸性条件下,ADC和TADC树脂的吸附容量都降低,它们对金属离子的吸附顺序分别为Hg²⁺>Cu²⁺>Ni²⁺和Ag⁺>Hg²⁺>Cu²⁺,树脂用10%的氨水解吸附可重复使用.     

Influence of MgO template on carbon dioxide adsorption of cation exchange resin-based nanoporous carbon

In this work, porous carbons with well-developed pore structures were directly prepared from a weak acid cation exchange resin (CER) by the carbonization of a mixture with Mg acetate in different ratios. The effect of the Mg acetate-to-CER ratio on the pore structure and CO(2) adsorption capacities of the obtained porous carbons was studied. The textural properties and morphologies of the porous carbons were analyzed via N(2)/77K adsorption/desorption isotherms, SEM, and TEM, respectively. The CO(2) adsorption capacities of the prepared porous carbons were measured at 298 K and 1 bar and 30 bar. By dissolving the MgO template, the porous carbons exhibited high specific surface areas (326-1276 m(2)/g) and high pore volumes (0.258-0.687 cm(3)/g). The CO(2) adsorption capacities of the porous carbons were enhanced to 164.4 mg/g at 1 bar and 1045 mg/g at 30 bar by increasing the Mg acetate-to-CER ratio. This result indicates that CER was one of the carbon precursors to producing the porous structure, as well as for improving the CO(2) adsorption capacities of the carbon species.     

PS/PVC互贯大孔吸附树脂对脲酸的吸附研究

大孔球状PVC经苯乙烯的自由基互穿聚合反应改性得PS PVC大孔互贯树脂 ,再与有机胺反应制得了PS PVC互贯含氮大孔吸附树脂 .研究表明 ,所得吸附树脂对脲酸的吸附率可达 5 0 %以上 ,在清除体液中过量脲酸方面具有应用潜力 .同时对吸附树脂含氮量与吸附脲酸性能的关系以及其它因素的影响也进行了探讨     

以交联聚丙烯酸甲酯为载体的二乙烯三胺/铜(Ⅱ)络合物的合成及其对尿素的吸附性能

以大孔交联聚丙烯酸甲酯为原料,通过二乙烯三胺胺化和铜络合反应,合成了以交联聚丙烯酸甲酯为载体的二乙烯三胺/铜(Ⅱ)络合物,研究了这类高分子铜络合物在不同条件下对尿素的吸附性能.结果表明,高分子铜络合物对尿素的吸附主要是通过铜(Ⅱ)与尿素之间的配位作用进行的.在尿素浓度为130mg/dL,于pH为7的NaH₂PO₄-Na₂HPO₄缓冲溶液中,28℃时吸附4h,以交联聚丙烯酸甲酯为载体的二乙烯三胺/铜(Ⅱ)络合物对尿素的最大吸附量可达71.5mg/g.     

以硫醚为主链的螯合树脂研究Ⅳ．含硫代硫酸根、叠氮基树脂的合成及吸附性能

聚环硫氯丙烷或环硫氯丙烷与环氧氯丙烷共聚物，在少量二乙烯三胺存在下制得交联预聚物，将交联预聚物分别与硫代硫酸钠，叠氮化钠反应，制得四种侧链带有硫代硫酸根或叠氮基的新型螯合树脂。它们对贵金属离子具有较高的吸附容量和较好的吸附选择性。     

Porous Organic Frameworks-derived Porous Carbons with Outstanding Gas Adsorption Performance

A series of porous carbon materials was synthesized via high temperature pyrolysis from well-defined and thermally stable precursors, namely porous organic frameworks(POFs), in inert atmosphere. The porous carbon materials showed enhanced gas adsorption capacities together with increased heat of adsorption and stronger affinity between the frameworks and the gases as compared to the precursor materials. To exemplify, sample C-POF-TBBP-1000 with a high BET surface area of 1290 m²/g can adsorb 2.8 mmol/g CH₄(273 K, 101.325 kPa), 5.4 mmol/g CO₂(273 K, 101.325 kPa) and 2.2% H₂(mass fraction, 77 K, 101.325 kPa), thereby surpassing most other porous adsorbent materials reported till date. The study highlights the potential of porous carbons derived from novel porous organic framework structures for gas adsorption applications.     

氧化还原功能纤维的研究──Ⅴ．含胺基及乙二胺基功能纤维的合成及其对Au~（3＋）的吸附性能

本文以反应性氯甲基化纤维为基体，合成丁氮含量分别为４．０６、４．９２ｍｍｏｌ／ｇ的含胺基（－ＮＨ２）及乙二胺基（－ＮＨＣ２Ｈ４ＮＨ２）功能纤维．静态吸附实验结果表明：在ｐＨ２．０乙二胺基纤维对Ａｕ３＋的吸附量达最大（６２０ｍｇ／ｇ），含胺基纤维的吸附量为２４８ｍｇ／ｇ；ＷＡＸＤ证实它们对Ａｕ３＋都有还原作用；含乙二胺基纤维对吸附态Ａｕ３＋的还原百分率最大值为９１％（ｐＨ４．０），而含胺基纤维在ｐＨ２．０的还原百分率为１００％，但ｐＨ＜０．６后，含乙二胺基纤维对Ａｕ３＋无还原作用；含乙二胺基纤维对Ａｕ３＋的吸附量随溶液温度升高而增大；在乙醇、１、４－氧六环、乙酸乙酯中含乙二胺基纤维对Ａｕ３＋的吸附量分别为４２、１４３、０ｍｇ／ｇ，且在乙醇中它对Ａｕ３＋有还原作用．吸附动力学实验结果表明：吸附初期为快速离子交换过程，中期为螯合吸附占主导地位，后期则是氧化还原吸附占优势．在扫描电子显微镜可观察到部分吸附在含乙二胺基纤维上的金聚集成粒状．     

钛酸盐纳米管与二硫化碳修饰钛酸盐纳米管的合成、表征及其去除重金属离子性能

在水热法制备钛酸盐纳米管的基础上, 通过形成黄原酸基反应合成了CS2修饰的钛氧纳米管. 采用粉末X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)等技术对产物进行了表征. 以水溶液中铅离子、铜离子和银离子作为目标重金属离子, 分别用纯钛酸盐纳米管和CS2修饰后的钛氧纳米管对其进行反应和吸附, 通过一系列对比性实验, 评价了不同形式纳米管去除重金属的能力. 实验结果表明, 与文献报道的吸附剂对重金属离子的吸附量相比, 纯钛酸盐纳米管和CS2修饰的钛氧纳米管吸附重金属离子的容量非常大, 尤其是经CS2修饰后的钛氧纳米管去除铅离子的能力明显增强, 它们去除重金属离子的能力还与重金属盐的阴离子、溶液的pH值相关. 在相同的pH条件下, 钛酸盐纳米管去除铅离子、铜离子和银离子的能力分别为599.37, 163.22和474.73 mg/g; CS2修饰的钛氧纳米管去除铅离子、铜离子和银离子的能力分别为663.37, 160.21和423.05 mg/g.     

Functionalization effect of Fe-type MOF for methylene blue adsorption

Water pollutant such as dyes had danger the water quality. Todays, porous materials are great potential for dye adsorption from water bodies. In this study, the iron-based metal–organic framework (MOF-Fe) of MIL-101 is synthesized through a facile solvothermal method. The amine-functionalization effect of the MOF-Fe (amine-MOF-Fe) is evaluated for the adsorptive removal of methylene blue (MB) from aqueous solution. The adsorption behaviour had shown a rapid MB adsorption within the first hour of the process due to the pore-filling mechanism of the porous MOF-Fe structure. The electrostatic interaction between the amino group of amine-MOF-Fe and MB had contributed to the high adsorption capacity. The amine-functionalization effect also found the amine-MOF-Fe is having two times higher adsorption capacity when used with the loading two times lower than non-functionalized MOF-Fe. The maximum equilibrium adsorption capacities were measured at 149.25 and 312.5 mg/g with optimum MOFs loading of 0.8 and 0.4 g/L for MOF-Fe and amine-MOF-Fe, respectively. The adsorption mechanism proposed includes the electrostatic interaction, pore filling, hydrogen bonding, and π–π stacking. The regeneration study showed the MOFs could be recycled without interfering with the removal efficiency. Hence, the results indicate that the MOFs had desirable reusability for the practical adsorption of cationic dyes with its features of fast adsorption and high capacity.