大孔交联聚(N-甲基丙烯酰胺)树脂对水溶液中单宁的吸附机理及热力学研究北大核心CSCD

以大孔交联聚丙烯酰胺树脂(PAM)为载体,合成了大孔交联聚(N-甲基丙烯酰胺)树脂(PNMAM),测定了树脂对水溶液中单宁的吸附等温线,研究了吸附机理及吸附热力学。     

聚(N-对乙烯基苄基二甲胺)树脂对苯酚的吸附性能

采用二甲胺为功能化试剂,化学修饰氯甲基化苯乙烯-二乙烯基苯共聚物合成了大孔交联聚(N-对乙烯基苄基二甲胺)树脂,测得树脂的氯含量由4.2mmol/g降低到0.24mmol/g,树脂的弱碱交换量为4.0mmol/g,说明氯甲基化苯乙烯-二乙烯基苯共聚物发生胺化反应完全。在水溶液中,测定了大孔交联聚(N-对乙烯基苄基二甲胺)树脂对苯酚的吸附等温线,发现吸附平衡数据符合Freundlich等温吸附方程,相关系数大于0.99。计算得到在吸附量为15、20和25mg/g时,等量吸附焓在-20.81~-30.74kJ/mol范围内,吸附自由能和吸附熵均小于0,说明吸附过程中存在氢键作用,吸附是自发、混乱度变小的过程。比较树脂对水溶液中苯酚、对硝基苯酚和对硝基甲苯的吸附性能以及树脂对水、环己烷、乙醇和乙酸乙酯溶液中苯酚的吸附性能,进一步说明大孔交联聚(N-对乙烯基苄基二甲胺)树脂对水溶液中苯酚的吸附是基于疏水作用和氢键作用协同的机理。     

非水体系中大孔交联酰胺基树脂的吸附热力学

合成了大孔交联聚（N-甲基-N-对乙烯基苄基乙酰胺）树脂,测定了树脂对环己烷溶液中苯酚的吸附等温线,根据热力学函数关系计算了等量吸附焓、吉布斯吸附自由能和吸附熵,推测吸附过程为氢键吸附.同时,通过比较树脂对环己烷溶液中苯酚和邻硝基苯酚的吸附性能的差别,进一步论证了大孔交联聚（N-甲基-N-对乙烯基苄基乙酰胺）树脂对非水体系中酚类物质的吸附是基于氢键作用的机理.     

大孔交联聚(对乙烯基苄基苯基醚)树脂对苯酚的吸附机理

由氯甲基化聚苯乙烯合成了大孔交联聚(对乙烯基苄基苯基醚)树脂(简称为苯基醚树脂), 测定了其对正己烷和水中苯酚的吸附等温线, 计算了吸附焓. 同时, 比较了聚(对乙烯基苄甲醚)、苯基醚树脂、聚(对乙烯基苄基对硝基苯基醚)和聚(对乙烯基苄基对甲基苯基醚)对正己烷中苯酚的吸附性能以及氯甲基化聚苯乙烯和苯基醚树脂对水中苯酚、2,3,5-三甲基苯酚和对硝基甲苯的吸附性能. 结果表明, 苯基醚树脂是通过氢键吸附正己烷溶液中苯酚的, 而其对水中苯酚的吸附是基于氢键和疏水作用的协同.     

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。     

溶剂浸渍树脂孔结构的研究

用萃取剂N_(235)浸渍大孔苯乙烯—二乙烯苯(MSD)树脂制得了溶剂浸渍树脂。用压汞仪测定了溶剂浸渍树脂的孔体积、孔表面积和孔径等,用扫描电镜观察了溶剂浸渍树脂的形貌。MSD树脂对N_(235)吸附率随该树脂的交联度和混合致孔剂用量增加而增加。由于N_(235)分布于MSD树脂孔表面,浸渍树脂的孔体积、孔表面和孔径比MSD树脂显著下降。在孔径1～100nm孔表面吸附N_(235)量最大。低交联度MSD树脂对N_(235)吸附量低,且分布不均匀。     

疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚(N-2-氨基乙基丙烯酰胺)IPN树脂的合成及对水杨酸吸附性能研究

采用分步悬浮聚合法制备了聚二乙烯基苯/聚丙烯酸甲酯(PDVB/PMA)大孔互穿聚合物网络,将其中的聚丙烯酸甲酯用乙二胺氨解,合成了具有疏水/亲水性能的聚二乙烯基苯/聚(N-2-氨基乙基丙烯酰胺)(PDVB/PNAEAM)大孔互穿聚合物网络(IPN);测定了该树脂的孔结构、含水量、弱碱交换量和溶胀性能;测定了该树脂对水杨酸在不同温度下的吸附等温线,利用热力学函数关系计算出了吸附焓、自由能和熵.推测PDVB/PNAEAM IPN树脂中疏水性的PDVB一网具有疏水作用吸附能力、亲水性的PNAEAM一网具有氢键作用吸附能力.动态吸附及脱附实验表明湿态PDVB/PNAEAM IPN树脂对水溶液中水杨酸的饱和吸附量达到46.1mg/mL.树脂可以通过4%NaOH溶液再生.PDVB/PNAEAM IPN树脂在分离工业废水中水杨酸等芳香有机酸有良好的应用前景.     

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.     

大孔交联聚(对乙烯基苄基苯胺)树脂对苯酚的吸附

由氯甲基化聚苯乙烯合成了大孔交联聚(对乙烯基苄基苯胺)树脂, 测定了其对正己烷和水中苯酚的吸附等温线, 计算了吸附焓. 结果表明, 苯胺基树脂主要是通过氢键吸附正己烷中苯酚的, 树脂负载的功能基氮原子和苯环都作为氢键受体与苯酚的羟基氢原子形成氢键, 而其对水中苯酚的吸附是基于氢键和疏水作用.     

大孔吸附树脂的合成及其对黄芩甙的吸附性能

用吸附树脂纯化分离中药黄芩中的黄苓甙是天然药物研究新技术。但吸附树脂交联聚苯乙烯疏水性强,水相与树脂之间的界面能较大,通过氯甲基化引入极性基团可以改善树脂的吸附性能。本文通过对氯甲基化后的交联聚苯乙烯(氯球)进行后交联以改善树脂孔结构,并通过胺化反应增加树脂的极性和亲水性,研究所合成一系列大孔吸附树脂的碱基含量对黄苓甙的静态吸附性能的影响。     

大孔交联聚乙烯咪唑啉树脂的合成及性能研究

本文分别以二乙烯苯和双甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,合成了大孔交联聚丙烯腈吸附树脂,测定了两系列树脂的孔和表面性能。同时以上述材料为母体,通过与乙二胺反应将腈基进行化学转化,制得大孔交联聚乙烯咪唑啉树脂,并探讨了该树脂在碱性介质中(pH10)对Au~+的吸附性能。     

聚甲基丙烯酸羟乙酯树脂对胆红素的吸附研究

本文通过水相悬浮聚合制备了大孔交联聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA）树脂，研究了PHEMA树脂以及用乙醇胺功能基化后的PHEMA树脂对胆红素的吸附性能。结果表明，PHEMA树脂对胆红素的吸附性能受树脂孔结构，吸附温度，离子强度以及溶液中白蛋白的影响。该类吸附剂对胆红素有良好的吸附性能，其中用乙醇胺功能基化的树脂表现出更好的吸附能力。     

用大孔氨甲基聚苯乙烯树脂选择性吸附分离茶多酚和咖啡因

3种市售树脂ADS-5、ADS-8和ADS-17对茶多酚和咖啡因的混合物水溶液的吸附表明,具有弱极性的ADS-8对茶多酚的吸附量最大.随着树脂极性的增加(ADS-5＜ADS-8＜ADS-17),从混合物中对茶多酚的选择性吸附作用增加,表明对茶多酚的吸附可能包含疏水作用和氢键,而对咖啡因的吸附为疏水作用.在此基础上,合成了不同交联度(8%～26%DVB)的大孔氨甲基聚苯乙烯树脂,这些树脂具有疏水基质和可与酚类化合物形成较强氢键的氨基.对茶多酚和咖啡因的混合物溶液的吸附表明,这些树脂对茶多酚具有高吸附量和高吸附选择性.交联度为10%的大孔氨甲基聚苯乙烯树脂对茶多酚具有最大的吸附量,交联度为22%的大孔氨甲基聚苯乙烯树脂对茶多酚具有最大的吸附选择性.     

甲苯在3种不同孔结构吸附树脂上吸附平衡及动力学研究

吸附法被广泛应用于挥发性有机化合物(VOCs)的排放控制研究。本文选用甲苯气体作为VOCs的代表,采用热重分析仪测量了在303K、313K和323K下,甲苯在3种不同孔结构吸附树脂(以微孔为主的两种超高交联树脂和1种以中孔为主的大孔树脂)上的吸附等温线及吸附动力学曲线。用Dubinin—Radushkevich(D-R)方程和Freundlich方程对吸附等温线进行拟合,超高交联吸附树脂Hyper-1和Hyper-2在两个方程上的拟合效果均很好,而大孔吸附树脂Macro更适合用Freundlich方程拟合。采用线性推动力模型(LDF)对吸附动力学数据进行拟合可求得吸附速率常数k。Macro的k值明显高于Hyper-1和Hyper-2,且Macro的k值在高分压下变化不大。相比于Hyper-1和Hyper-2,Macro的k值受温度影响更大。     

金的离子交换与吸附化学 II: 大孔交联聚甲基丙烯酸酯MET-802对AuCl4^-的吸附及解吸动力学

研究了大孔交联聚甲基丙烯酸酯树脂(相当于Amberlite-XAD-7)吸附和解吸AuCl4^-的动力学. 结果表明, 两种过程均由液膜扩散转向粒内扩散主控. HCl浓度对吸附AuCl4^-过程影响甚微, 研究了HCl-硫脲为解吸剂时的动力学, 表明液膜扩散常数R和粒内扩散常数B对树脂半径r0的关系服从Boyd方程.     

甲氧基修饰的大孔交联树脂对苯酚的吸附机理

由大孔氯甲基化聚苯乙烯合成了含有悬挂醚键的甲氧基修饰的大孔交联树脂.通过化学分析(氯含量的测定)、红外光谱和元素分析等手段,确证甲氧基负载在聚苯乙烯骨架上,负载量为4.10mmol/g.测定了这种树脂对正己烷中苯酚的吸附等温线,表明其对正己烷中苯酚的吸附是放热的,随着温度的升高,吸附量逐渐降低,且吸附等温线可拟合成直线.通过吸附焓的计算、不同条件下吸附等温线的比较以及理论计算等方法,确证氢键是甲氧基修饰的大孔交联树脂吸附正己烷中苯酚的主要驱动力,树脂骨架上负载的醚氧原子与苯酚的酚羟基氢原子形成了强烈氢键.     

一种后交联大孔吸附树脂的合成及其对苯酚和维生素B_(12)吸附性能研究

工业二乙烯苯悬浮聚合制备的大孔树脂,在二氯乙烷溶剂中以无水三氯化铁为催化剂进行悬挂双键后交联反应,得到的后交联树脂的比表面积和孔容都有显著增加.低温氮气吸附/脱附等温线得到的孔径分布曲线证明初始共聚物PDT-55(polydivinylbenzene,toluene as porogen)和PDH-55(polydivinylbenzene,heptane andtoluene as porogen)经后交联反应,所形成的新孔以微孔为主.树脂对水溶液中苯酚和维生素B12(VB12)的静态吸附研究发现树脂经后交联后,对苯酚的吸附量有显著提高,但对VB12的吸附量增加不大,原因是分子尺寸较大的VB12无法进入由悬挂双键后交联反应所形成的微孔.树脂PDT-55pc对苯酚的吸附量大于商品树脂XAD-4;后交联前后树脂PDT-55、PDT-55pc(post-crosslinking of PDT-55)、PDH-55、PDH-55pc(post-crosslinking ofPDH-55)对VB12的吸附量均大于树脂XAD-4.在本研究的实验条件下,Langmiur和Freundlich吸附等温线方程能很好地拟合树脂对水溶液中苯酚和VB12的吸附,相关系数在0.99以上.静态吸附动力学实验结果表明后交联前后树脂对苯酚的吸附较VB12更容易达到吸附平衡.吸附动力学数据的拟合结果显示,McKay二级吸附动力学模型符合树脂对苯酚的吸附,而对VB12的吸附更符合Lagergren一级吸附动力学模型.     

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.     

大孔交联酰胺类聚合物对苯酚氢键吸附机理的研究

大孔交联酰胺类聚合物是一类同时能提供氢键的给体(—NH—)和氢键的受体(—C O)的功能高分子材料。将D392乙酰化制得大孔交联聚(N-对乙烯基苄基乙酰胺)(PS-CH2NHCOCH3),并对其化学结构进行表征;测定了它在非水体系中对苯酚的吸附等温线,计算出不同吸附量时对应的吸附焓。结果表明,合成的大孔交联PS-CH2NHCOCH3在环己烷中对苯酚的吸附量大,吸附选择性高,排除了吸附过程的疏水作用及范德华力的影响因素,证明其吸附机理为氢键吸附。     

交联聚苯乙烯孔结构对氯甲基化的影响

苯乙烯、二乙烯苯在致孔剂存在下进行悬浮聚合反应制得大孔交联聚苯乙烯,然后进行氯甲基化反应和付氏交联反应,制备了一系列吸附树脂,分别测定了它们的比表面积、孔容、平均孔径等结构性能。实验结果表明,共聚体的交联度、致孔剂的种类和用量对吸附树脂的孔结构性能有明显的影响。