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%。     

复合功能树脂对水体中天然有机酸的吸附

合成了胺基修饰复合功能树脂WJN-07, 研究了富里酸、单宁酸和没食子酸在树脂上的吸附行为. 与去除DOM的商品树脂XAD-7相比, 树脂WJN-07对3种天然有机酸有较高的吸附容量, 这是由于新型树脂表面具有修饰的化学官能团和丰富的微孔结构所致. 选择单宁酸作为吸附质进行吸附热力学研究, 结果表明, 树脂WJN-07对单宁酸的吸附为吸热过程, 以化学吸附为主导. 溶液中重金属离子Pb²⁺作为影响树脂吸附性能的重要因素在实验中得到证实, 其作用机理也得到合理解释.     

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.     

不同孔分布的丙烯酸酯吸附树脂对表面活性剂的吸附

通过调节致孔剂的种类和数量合成了一系列具有不同孔分布的丙烯酸酯树脂. 为了研究该树脂对表面活性剂的吸附行为与吸附机理, 分别采用(6-)十二烷基苯磺酸钠、(1-)十二烷基苯磺酸钠和十二烷基磺酸钠为吸附质进行吸附研究. 数据表明孔径对吸附过程有重要影响, 而树脂的比表面积只是在合适的孔径时才对吸附行为起主要作用. 与商业树脂XAD-7和HP2MG相比, 自合成树脂50^#和38^#对吸附质有非常好的吸附效果. 吸附平衡等温线都能够被Langmuir和双Langmuir方程很好地拟合. 研究表明, 丙烯酸酯树脂和表面活性剂之间的静电引力和氢键是主要作用力, 它们对吸附过程有明显的影响.     

新型吸附树脂对苯乙酸的吸附热力学研究

研究了苯乙酸在新型超高交联树脂AH、NDa-150和大孔吸附树脂(Amberlite XAD-4)上的平衡吸附数据，测定了288K、303K和318K温度下的吸附等温线，结果表明吸附过程符合Langmuir吸附等温方程。苯乙酸在AH、NDa-150上的吸附容量分别比在Amberlite XAD-4上的吸附容量最高高出90％、113％，这主要归因于AH、NDa-150表面的极性基团及树脂的微孔结构．Langmuir吸附等温线、相对吸附容量以及等量吸附焓变表明，苯乙酸在AH树脂上的吸附是物理吸附和化学吸附共同作用的结果．对苯乙酸被3种树脂吸附的吸附焓变、自由能变、吸附熵变也作了计算，并对吸附行为作了合理的解释。     

丙烯酸酯树脂对泰乐菌素的吸附

通过调节单体、交联剂和致孔剂的种类及数量合成了一系列具有不同孔结构的丙烯酸酯树脂,并从中选出具有典型吸附差异的2种树脂,拥有适合的孔分布结构的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸甲酯(TRIM)聚合树脂(1#)和含酰胺基的三烯丙基异氰尿酸酯(TAIC)与TRIM共聚树脂(5#),与商业化大孔丙烯酸酯树脂XAD-7作比较,研究了丙烯酸酯树脂对泰乐菌素的吸附行为和机理。结果表明,树脂1#表现出了对泰乐菌素有最高的吸附量。3种吸附剂的吸附量随溶液pH值的升高呈增加趋势。吸附剂的吸附能力随溶液NaCl离子浓度的增强而提高,而对CuCl2则呈相反趋势,这是因为疏水作用和孔径排斥效应的贡献。泰乐菌素在3种吸附剂上的吸附动力学均符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型。升高温度可以使树脂吸附能力增强,可能是“溶剂替代”效应所致。     

单宁酸修饰的超高交联吸附树脂对酚类化合物的吸附研究

通过氯甲基化的苯乙烯-二乙烯苯共聚物的后交联及单宁酸的化学修饰反应制备了单宁酸修饰的超高交联吸附树脂(TAMR),通过红外光谱、元素分析、扫描电镜和比表面孔径分析对TAMR树脂的结构特征和表面参数及形貌进行表征.通过等温吸附实验和吸附动力学实验研究了苯酚、对硝基苯酚和对氯苯酚在TAMR树脂上的吸附性能和吸附机理.结果表明,TAMR树脂具有较高的比表面积(780.1 m2/g)和较丰富的微孔(482.3 m2/g),树脂表面修饰了较丰富的羟基.TAMR树脂对苯酚、对硝基苯酚和对氯苯酚均具有较好的吸附性能,288 K时吸附量分别可达1.43、2.07和2.48 mmol/g(c0为500 mg/L).3种酚类化合物在TAMR树脂上的吸附为典型的物理吸附,其吸附焓变和熵变均为负值.当酚类化合物以分子形态存在时,有利于其被TAMR树脂吸附.Langmuir和Freundlich方程均能较好地拟合酚类化合物在TAMR树脂上的吸附等温线.吸附动力学过程符合准一级动力学方程,颗粒内扩散过程是TAMR树脂吸附这3种酚的吸附速率的主要控制步骤.     

单宁酸与苯酚在复合功能树脂上的竞争吸附研究

研究了水源水和生化尾水中的代表性模拟背景污染物单宁酸和代表性有机毒物苯酚之间的竞争吸附行为,开展了单组分、同时竞争吸附和预负载竞争吸附实验.研究表明,单宁酸对苯酚在复合功能树脂上的吸附有显著削弱作用.竞争吸附机理包括孔堵塞和吸附质间作用:单宁酸对树脂上微孔的堵塞,减少了苯酚优势吸附位点的数量,降低了吸附剂表面的异质性;吸附质间作用削弱了树脂对苯酚的吸附作用力.     

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。     

氨基酸螯合吸附树脂对苯酚的吸附行为研究

合成了一种L-酪氨酸修饰的螯合吸附树脂(AJS-02),并与超高交联树脂NDA-150作对比,研究了其对苯酚的吸附和脱附行为.静态实验结果表明,在研究的浓度范围内,吸附平衡数据符合Langmuir等温吸附方程且吸附为放热过程.溶液的初始浓度为100 mg/L、吸附温度为288 K时,苯酚在AJS-02和NDA-150上的平衡吸附量分别为76.98和91.97 mg/g,苯酚在两种树脂上的吸附是比表面积和表面官能团共同作用的结果.动力学数据表明吸附动力学符合液膜扩散方程和颗粒内扩散方程,液膜扩散为吸附速率的主要控制步骤.动态吸附-脱附实验表明,AJS-02树脂对苯酚的动态穿透吸附量和饱和吸附量分别为5.26×10-2和6.60×10-2mmol/mL,采用95%乙醇作脱附剂,脱附率可达91.5%以上.