壳聚糖基磁性树脂对Au~(3 )和Ag~ 的吸附特性I吸附平衡和动力学研究

利用反相乳液分散-化学交联法制备磁性壳聚糖微球(TMCS),并经硫脲改性,用于吸附水溶液中Au3 和Ag 。用光学显微图、红外图谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等对吸附剂进行了表征。考察了TMCS对Au3 和Ag 的吸附特性。结果表明,等温吸附线可用Langmuir模型拟合,饱和吸附容量分别为:Au3 3.53mmol/g;Ag 1.98mmol/g。二者的吸附容量均随pH升高而增加。吸附动力学可用拟二级模型拟合。双组分吸附实验表明,TMCS对Au3 和Ag 有良好的吸附选择性。     

壳聚糖基磁性树脂对Au^3＋和Ag^＋的吸附 Ⅱ吸附热力学和穿透曲线研究

利用硫脲改性的壳聚糖基磁性微球(TMCS)吸附Au3 和Ag 。利用静态吸附法考察了不同温度下Au3 和Ag 的吸附等温线;利用柱吸附法考察了进液流率、床层高度对穿透曲线的影响。结果表明,随温度升高,Au3 和Ag 的吸附容量下降;焓变(△H°)为负,表明吸附过程放热;Gibbs自由能(△G°)为负,表明吸附反应能自发进行。随进液流率增加或床层高度下降,穿透曲线前移;由BDST模型(Beddepth service time model)得出的临界床层高度分别为:Au3 2.34cm;Ag 3.41cm。TMCS有良好的重复使用性。     

交联酚醛型咪唑啉树脂的合成与吸附性能研究

以苯酚及一氯醋酸为原料,合成了新型交联酚醛咪唑啉树脂.合成树脂对Au3 、Pt2 、Cu2 、Ag 、Hg2 、Co2 、Ni2 具有良好的吸附性能,其静态吸附容量分别为2.278mmol/g,1.530mmol/g,2.692mmol/g,2.390mmol/g,1.901mmol/g,1.644mmol/g,1.488mmol/g(25℃).吸附Cu2 、Hg2 、Ag 、Co2 的表观速率常数(k/min)分别为3.2659×10-2,1.7124×10-2,1.9611×10-2,2.8175×10-2.吸附Cu2 ,Ni2 ,Co2 和Ag 的最佳pH值分别为6.0～6.5,6.0～6.5,6.0～6.5和5.5～6.0.     

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。     

硫脲树脂的合成及其对金属离子的吸附性能

采用双(异硫氰酸甲酸)丁二酯分别与二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺单体进行加聚反应制得4种主链上含有硫脲基团的新型螯合树脂PETU-Ⅰ～PETU-Ⅳ。红外光谱分析表明,树脂中存在硫脲基团,树脂热稳定性和溶胀性能良好。用静态吸附法研究了PETU树脂对金属离子的吸附性能,4种树脂对Au(Ⅲ)的吸附容量分别为2.48、2.68、4.74和6.44mmol/g,对Ag(Ⅰ)的吸附容量分别为2.15、3.53、3.74和3.98mmol/g,对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)等金属离子吸附容量低于0.36mmol/g;PETU-Ⅳ对Au-Cu和Au-Zn的分离因子>1000,PETU-Ⅱ对Ag-Cu和Ag-Zn的分离因子>10,说明树脂对Au(Ⅲ)、Ag(Ⅰ)具有较高的吸附容量和优良的吸附选择性。PETU-Ⅳ树脂重复使用5次,吸附容量无明显下降,说明树脂具有良好的重复利用性能。     

二乙烯三胺改性多壁碳纳米管对溶液中Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)的吸附

以二乙烯三胺(DETA)为改性剂, 对多壁碳纳米管(MWCNTs) 进行共价键修饰,合成了一种对Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)有选择性的吸附剂MWCNTs-DETA, 并对Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)的吸附参数进行了研究和优化. 结果表明, 最佳洗脱剂浓度为1.0 mol/L 硫脲-1.0 mol/L 盐酸, Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)的洗脱率分别为94.48%和89.06%, 最佳条件下Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)的饱和吸附容量分别为50.45和25.68 mg/g. 在对吸附等温线的考察中, Au(Ⅲ)拟合Langmuir等温线较好, 而Pd(Ⅱ)则拟合Freundlich等温线较好. 吸附动力学均拟合二级模型较好.     

含酰胺结构的硅胶键载二乙烯三胺螯合微粒的合成及其吸附性能

硅胶与γ-氨丙基三甲氧基硅烷(AFFS)进行硅烷化反应,然后与丙烯酸甲酯(MA)进行迈克尔加成反应引入酯基,最后与二乙烯三胺(DETA)反应生成氨基结尾的酰胺基硅胶,其结构经红外光谱、元素分析,热重分析(TG)和X射线衍射仪(XRD)表征.元素分析表明,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的氨基含量分别为1.992mmol/g、1.699mmol/g、3.416mmol/g.研究了该硅胶微粒对重金属离子Ag 、Hg2 、Cu2 的吸附容量、吸附动力学、等温吸附过程等静态吸附性能.结果表明,对3种离子的吸附量分别为0.71mmol/g、0.46mmol/g,0.35mmol/g.动力学吸附过程为液膜扩散控制,吸附过程符合Langmuir或Freundlich模型.     

Adsorption of Au ( Ⅲ ) and Pd ( Ⅱ ) in Solution of 2,2'-Diaminodiethylamine Modified Multiwalled Carbon Nanotubes

以二乙烯三胺( DETA)为改性剂,对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行共价键修饰,合成了一种对Au(Ⅲ)和pd(Ⅱ)有选择性的吸附剂MWCNTs-DETA,并对Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)的吸附参数进行了研究和优化.结果表明,最佳洗脱剂浓度为1.0 mol/L硫脲-1.0 mol/L盐酸,Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)的洗脱率分别为94.48％和89.06％,最佳条件下Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)的饱和吸附容量分别为50.45和25.68 mg/g.在对吸附等温线的考察中,Au(Ⅲ)拟合Langmuir等温线较好,而Pd(Ⅱ)则拟合Freundlich等温线较好.吸附动力学均拟合二级模型较好.     

巯基树脂对金属离子的吸附性能(Ⅱ)

研究了自合成的巯基树脂对重金属离子Ag 、Hg2 、Cr3 的吸附容量、吸附动力学、等温吸附过程等静态吸附性能,影响吸附的因素和吸附机理.结果表明,该树脂对上述3种离子吸附能力强,吸附量分别达6.56mmol/g、3.25mmol/g、2.10mmol/g.树脂对各重金属离子等温吸附在实验浓度范围内符合Langmuir或Freundlich方程.吸附机理研究表明,巯基与金属离子发生了离子交换和配位反应,化学吸附起支配作用;另外树脂对Ag 、Hg2 吸附过程中存在一定的氧化还原现象.     

羧甲基二硫代氨基甲酸酯功能化聚氯乙烯树脂的合成及对Ag~+的吸附与选择性能

以聚氯乙烯为大分子骨架,经三乙烯四胺胺化,再与二硫化碳和乙醇钠反应,得到的二硫代氨基羧酸盐改性聚氯乙烯树脂(PV-NS)进一步与氯乙酸钠反应,合成了一种同时舍N,S,O的羧甲基二硫代氨基甲酸酯改性聚氯乙烯树脂(PV-NSO).合成树脂的功能基结构经红外和元素分析确认.对合成树脂的吸附性能研究表明,合成树脂对Ag+、Hg2+、Au<'3+>、Pb2+离子的吸附容量在实验条件下分别达2.058mmol/g、1.514mmol/g,1.125mmol/g和0.415mmol/g,而对Cu2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+、Mg2+等离子的吸附容量很小,甚至不吸附.树脂的选择性吸附表明,树脂对Ag+的吸附选择性较好,在有Hg2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+或Mg2+共存时,树脂对Ag+的选择性吸附系数分别达4.74、17.33,12.98、∞、7.60和74.14.合成树脂在极性溶剂中的溶胀性能均比在非极性溶剂中好.     

1-(2-氨乙基)吡咯烷树脂的合成及其对贵金属的吸附

研究了试剂摩尔比、反应温度、反应时间对1-(2-氨乙基)吡咯烷树脂合成的影响规律.此树脂的功能基含量2.74 mmol/g树脂,对Au(Ⅲ)、Os(Ⅳ)、Pt(Ⅳ)、Ir(Ⅳ)、Ru(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)的吸附容量分别高达950、520、436、418、314、302 mg/g树脂.FT-IR、元素分析表征了树脂结构.测定了吸附速率曲线,配位比,表观吸附活化能△E_(Au)=6.4、△E_(Pt)=33.7kJ/mol.XPS研究了吸附机理.     

新型螯合树脂研究(Ⅰ)——以聚硫醚为主链伯胺型树脂的合成及吸附性能

利用Gabriel反应以聚环硫氯丙烷为起始物合成4种新型的以聚硫醚为主链的伯胺型树脂,研究了树脂的合成条件及吸附性能.这些树脂对贵金属离子有很高的吸附容量,其中每克树脂对Au(Ⅲ)的吸附容量达到5～7mmol,对Ag⁺的为7～9mmol;而对贱金属离子吸附甚少.可望用于贵金属离子Au(Ⅲ)和Ag⁺的分离与富集.     

二乙烯三胺接枝壳聚糖的合成与表征

以壳聚糖为基体,与环氧氯丙烷反应,然后与二乙烯三胺反应,制得二乙烯三胺接枝壳聚糖(CTSN)。经红外光谱FTIR分析和X-射线衍射分析表征了结构,在活化及接枝过程中未破坏壳聚糖中的吡喃苷六元环结构,其结构与预期结构吻合。初步研究了它对Pd2 、Ag 、Ni2 、Cu2 、Co2 、Cd2 金属离子的静态吸附性能,试验结果表明,CTSN对金属离子有较大的吸附容量,对Pd2 、Ag 离子的吸附容量分别为1.29mmol/g和1.15mmol/g。     

负载苯基硫脲酚醛型螯合树脂对Ag+的吸附与实验室应用

在四丁基溴化铵(TBAB)相转移催化条件下,线形环氧酚醛树脂(F44)与苯基硫脲(PTU)发生开环加成,合成了负载苯基硫脲的酚醛型螯合树脂(F44-PTU).研究了该树脂对Cu2 、Ni2 、Pb2 、Hg2 、Au3 的吸附容量及温度、离子浓度、pH值对Ag 吸附性能的影响.结果表明,该树脂对Ag 具有较好的吸附性能,吸附符合Freundlich等温式.吸附树脂在5%硫脲～1mol/L HNO3时可洗脱再生,再生后树脂的吸附能力下降,可能在Ag 的吸附过程中伴随有氧化还原作用.将合成树脂处理实验室含银废液,银的回收率可达93.8%.     

聚乙烯醇接枝微粒对黄酮类物质的吸附特性

以硅胶表面接枝有聚乙烯醇(PVA)的接枝微粒PVA/SiO₂为固体吸附剂, 对槲皮素和芦丁2种黄酮类化合物进行了吸附研究, 结果表明, 由于接枝微粒PVA/SiO₂表面含有高密度的羟基, 使得该接枝微粒与黄酮类化合物分子之间可形成多位点的常规氢键和π型氢键, 溶剂的竞争吸附对黄酮化合物的吸附容量产生很大的影响. 以弱极性的1,2-二氯乙烷(DCE)为溶剂时, 几乎不存在溶剂的竞争吸附, 槲皮素和芦丁具有最高的吸附容量, 分别为0.32 mmol/g(96 mg/g)和0.23 mmol/g(140 mg/g); 而在质子溶剂乙醇中, 强烈的溶剂竞争吸附使两者的吸附容量降至0.22 mmol/g(65 mg/g)和0.14 mmol/g(87 mg/g). 升高温度会减弱氢键作用, 甚至使氢键断裂, 导致吸附容量减小. 质子溶剂中电解质的存在, 对吸附作用产生负性影响. 功能微粒PVA/SiO₂对黄酮类化合物的吸附为放热过程, 且为焓驱动的吸附过程.     

罗丹宁-壳聚糖固相萃取-原子吸收光谱法测定环境水样中痕量银

本文采用化学修饰技术制备了新型固相萃取材料罗丹宁-壳聚糖,用傅立叶红外(IR)光谱对其进行了表征。以该材料作为固相萃取剂,采用火焰原子吸收(FAAS)法为检测手段,在动态条件下系统研究了该吸附材料对痕量Ag+的吸附性能。研究结果表明:在pH=5.0,室温下以1.8mL/min速度流过分离柱,试液中的Ag+能被该材料定量吸附,其动态饱和吸附容量为72.62mg/g。吸附的Ag+可用8mL 0.1mol/L硫脲-0.05 mol/L HNO3混合液以0.7 mL/min流速完全洗脱,洗脱液中的Ag+用FAAS法测定。该方法对Ag+的检出限(3σ,n=11)为8.50μg/L,线性范围为0.01~5.0mg/L,相对标准偏差(RSD)为0.72%;加标回收率在97.8%~102.7%之间。方法用于实际环境水样中痕量Ag+的测定,结果满意。     

交联壳聚糖分离富集-火焰原子吸收法测定水样中痕量银

以甲醛、环硫氯丙烷为交联剂,由壳聚糖合成了一种新型的交联壳聚糖微球(FCCIS)分离树脂,研究了不同条件下FCCTS对Ag(Ⅰ)的吸附性能.在pH 3.6时FCCTS对Ag(Ⅰ)定量吸附,吸附在树脂上的Ag(Ⅰ)可用0.5 moL/L的氨水将其洗脱,用火焰原子吸收光谱测定.该法对Ag(Ⅰ)的检出限为61 ng/mL(3σ,n=8),相对标准偏差为2.2%(n=7,ρ=2μg/mL),线性范围为0.05～4μg/mL,加标回收率在98.8%～101.7%之间.该法已用于水样中痕量银测定.     

银/金纳米线阵列表面增强拉曼基底的制备及对孔雀石绿的高灵敏度检测

利用种子介导的软模板生长方法制备了金纳米线(Au NWs)阵列, 通过调节生长温度控制Au NWs阵列的形貌, 最后在经硼氢化钠(NaBH₄)清洗过的Au NWs阵列上化学沉积银纳米颗粒(Ag NPs), 制得银/金纳米线(Ag/Au NWs)阵列作为表面增强拉曼散射(SERS)基底. 选用罗丹明6G(R6G)作为拉曼探针分子测定了Ag/Au NWs阵列的SERS性能. 结果表明, Ag/Au NWs阵列作为SERS基底具有高灵敏度、 优异的信号均匀性和良好的稳定性. 使用Ag/Au NWs阵列对孔雀石绿(MG)检测的检出限可低至1×10^-8 mol/L, 线性范围为 1×10^-8~1×10^-4 mol/L. NaBH₄可以在不影响SERS性能的情况下去除Ag/Au NWs阵列上吸附的分子, 使得 SERS基底可以重复使用. 使用Ag/Au NWs阵列对湖水中的MG进行检测, 得到了可靠的回收率, 证明Ag/Au NWs 阵列在检测环境水体中的孔雀石绿上具有应用潜力.     

纳米B2O3/TiO2复合材料的制备及其对痕量银的分离富集性能研究与应用

制备了新型纳米B2O3/TiO2吸附材料,并采用扫描电镜(SEM)及红外光谱(IR)对其进行表征,优化了纳米B2O3/TiO2复合材料对试液中痕量银的吸附和解吸条件,建立了纳米B2O3/TiO2分离富集-原子吸收光谱测定痕量银的新方法。当pH 4.3时,在22℃下振荡20 min,Ag+能被该材料快速吸附,其静态饱和吸附容量为11.72 mg/g,吸附在纳米B2O3/TiO2上的Ag+可用0.1 mol/L HNO3-0.05 mol/L硫脲(1∶4)完全洗脱。该方法的检出限为2.01μg/L,线性范围为0.01～4.00 mg/L,相对标准偏差(RSD)为1.8%,加标回收率为95%～105%。方法应用于实际矿渣样品中痕量银的测定,结果满意。     

四乙烯五胺螯合纤维对In(Ⅲ)的吸附选择性和吸附机理研究

研究了四乙烯五胺螯合纤维对In(Ⅲ)的吸附性能,确定了吸附的最佳pH值范围为2.00～6.00,纤维对酸的交换容量约为2.70mmol/g。TEPACF对混合溶液中In(Ⅲ)的吸附选择性研究表明,在pH值为2.50～3.00时,TEPACF对In(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的最佳静态吸附容量分别为0.50mmol/g、0.59mmol/g、0.22mmol/g和0.19mmol/g,能从混合溶液中吸附富集In(Ⅲ),洗脱富集倍数为12。对吸附In(Ⅲ)后的纤维进行了FT-IR、SEM和EDX检测,红外光谱中吸附后出现在1107cm~(-1)和617cm~(-1)处的峰表明N原子与金属离子形成了配位键;SEM图片上可以直观观察到,吸附In(Ⅲ)后纤维表面布满了白色小颗粒,且主要集中在纤维表面,结合EDX检测推测出现的白色颗粒与纤维吸附金属离子形成的螯合物有关,TEPACF吸附In(Ⅲ)后的检测结果均显示出化学吸附特征,并推测吸附过程应为环状螯合物的化学吸附机理。TEPACF的研究为解决铟在富集分离中的难题提供了新思路。