铅离子印迹聚合物选择性吸附特性的研究与应用

利用离子印迹技术以铅离子为模板,甲基丙烯酸为功能单体,偶氮二异丁腈为引发剂,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用本体聚合法制备铅离子印迹聚合物。通过红外光谱和紫外光谱对该离子印迹聚合物进行表征,采用静态平衡吸附实验分析铅离子印迹聚合物的吸附性能和吸附选择性。实验结果表明:与非印迹聚合物相比较,Pb(II)印迹聚合物对Pb(II)具有较强的吸附能力和较好的吸附选择性,饱和吸附量为19.44mg/g,pH=6时吸附效果最好,达到吸附平衡的时间是7h;静态分配系数Kd和选择性系数k分别为1381ml/g和20.3。将该离子印迹聚合物应用于环境水样中铅离子测定时的预富集,结果满意。     

改性凹凸棒土对Mo(Ⅵ)的吸附性能研究

研究了改性凹凸棒土吸附Mo(Ⅵ)的性能和机理,探讨了Mo(Ⅵ)溶液的起始浓度、pH值、吸附时间以及温度对此吸附剂吸附Mo(Ⅵ)性能的影响,得出了适宜的吸附条件.用红外对适宜条件下的吸附产物进行了表征.结果表明:改性凹凸棒土吸附Mo(Ⅵ)的适宜条件为:Mo(Ⅵ)溶液初始浓度1.86 mg·L-1,pH值2.20,时间20 min,温度35 ℃.改性凹凸棒土与MoO42-离子间通过静电作用(化学吸附)以及物理吸附相结合.     

Cu(Ⅱ)印迹丙烯腈-co-苯乙烯微球的制备与对Cu(Ⅱ)的选择性吸附

以Cu(Ⅱ)为模板离子、丙烯腈为功能单体,苯乙烯(St)为骨架单体,偶氮二异丁腈为引发剂,二乙烯苯为交联剂制备了铜离子印迹丙烯腈-co-苯乙烯微球(Cu-I-AN-co-St);用UV、FTIR、SEM和FAAS表征了聚合物和分析了Cu-I-AN-co-St对Cu(Ⅱ)的选择性吸附;结果表明,在室温下溶液pH为5～6,吸附时间为60 min时吸附达到平衡,最佳吸附条件下,饱和吸附容量可达到49.1 mg/g;以1 mol/L HCl溶液作为解吸剂其解吸率可达98%;与相应非印迹微球(NI-AN-co-St)相比,Cu(Ⅱ)I-AN-co-St对Cu(II)的吸附量增大并具有选择性;与电荷相同及离子半径相近的Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)共存时,其相对选择性系数分别为28.2,24.8,44.4。     

分子模拟辅助设计磁敏型分子印迹聚合物的制备及性能研究

结合计算模拟方法和分子印迹技术,采用电子转移反应生成催化剂进行原子转移自由基聚合方法,以二苯并噻吩(DBT)为目标物,设计并制备了一种新型磁敏型分子印迹聚合物(MMIPs)。运用多种表征方法对MMIPs形貌进行了研究,利用气相色谱法研究了MMIPs的吸附性能。结果表明,MMIPs的比表面积和孔体积分别为104.755和0.115 m2/g;MMIPs的饱和磁化强度为19.45 emu/g。采用静态吸附实验研究了MMIPs的吸附动力学、吸附等温线和特异性识别能力。MMIPs的动力学结合特性符合Elovich动力学方程,在298,308和318 K时,MMIPs的平衡吸附容量分别为31.81,36.27和43.13 mg/g。在不同吸附温度下,MMIPs吸附能力随浓度的变化符合Sips等温模型。选择性识别实验表明,在其它结构类似化合物的存在下,MMIPs对DBT具有选择性吸附能力。     

PPS基叔胺离子交换纤维对Cr(Ⅵ)选择性吸附研究

首次报道通过氯甲基化聚苯硫醚纤维的胺化反应制得一种叔胺型离子交换纤维,研究了Cr2O72-和SO42-共存体系中该纤维对Cr(Ⅵ)的选择性吸附性能。结果表明,该离子交换纤维具有很高吸附容量,SO42-的存在并不影响该纤维对Cr(Ⅵ)的选择性吸附。在溶液pH值为2,Cr(Ⅵ)和SO42-浓度分别为65mg/L和480mg/L条件下,OH-型和SO42-型叔胺离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的吸附容量分别为308.09mg/g和335.56mg/g。NaOH溶液可将CrO42-有效洗脱,纤维经过5次吸附-再生循环后,其吸附性能基本保持不变。     

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。     

不同功能单体合成的谷胱甘肽分子印迹聚合物的研究

采用分子印迹技术,以谷胱甘肽为模板分子,以丙烯酰胺、甲基丙烯酸为功能单体制备分子印迹聚合物;通过静态吸附试验,探讨了合成分子印迹聚合物时模板分子与功能单体的物质的量比、上样液pH值、吸附平衡时间、上样液浓度对聚合物吸附性能的影响;实验结果表明:以丙烯酰胺、甲基丙烯酸为功能单体制备谷胱甘肽分子印迹聚合物时,谷胱甘肽与丙烯酰胺、甲基丙烯酸的最适摩尔比分别为1∶5和1∶4,以及最适静态吸附条件为:上样液pH值分别为3.0和5.0左右;上样液浓度分别为1.50～2.00 g/L和1.00～1.50 g/L;静态吸附平衡时间为18和20 h左右.同时也探讨了分子印迹聚合物对谷胱甘肽结构类似物的吸附性能,结果表明,所合成的分子印迹聚合物对谷胱甘肽具有良好的选择性吸附能力.同时也研究了分子印迹聚合物对酵母抽提物中谷胱甘肽的吸附性能,以丙烯酰胺和甲基丙烯酸为功能单体制备的分子印迹聚合物对混合体系中谷胱甘肽的一次性提取率分别为41%和77%.分子印迹聚合物均表现出了较好的吸附特性,为分离提纯谷胱甘肽提供一种可选择的途径.     

基于桔子皮废弃物从含铼废水中高效、高选择地提取钼

以生物质废弃物桔子皮为原料,直接氨化后得到OW-NH2生物吸附剂,OW-NH2对Mo髩的吸附具有很高的选择性,对其他共存离子Re(Ⅶ)、Pb(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Zn(Ⅱ)、Mn(Ⅶ)、Ca(Ⅱ)和Cu(Ⅲ)基本不吸附,尤其是对Mo(Ⅵ)、Re(Ⅶ)的分离具有高选择性。红外光谱分析表明阴离子形式的H3Mo7O243-、H2Mo7O244-、HMo7O245-、Mo8O264-、Mo7O246-和MoO42-与引入在纤维素上的RNH3+发生离子缔合反应。OW-NH2吸附Mo(Ⅵ)的过程符合Langmiur吸附模型,最大吸附量为1.71 mmol·g-1。另外,OW-NH2对工业实际料液的动态模拟实验的结果表明Mo(Ⅵ)回收率可达99%以上。     

铅(Ⅱ)印迹聚合物制备及其对铅(Ⅱ)的选择性吸附研究

以Pb2+为模板离子,顺丁烯二酸(MA)为功能单体,苯乙烯(St)为骨架单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂制备了Pb2+印迹聚合物(IIP);用UV,FTIR,SEM对聚合物进行了表征,用火焰原子吸收光谱分析了IIP对Pb2+的选择性吸附;结果表明,聚合过程中发生了印迹作用,在室温下,溶液pH为5.4,吸附时间为60 min时,IIP对Pb2+的饱和吸附量可达到50.5 mg/g,吸附率达到90%;与相应非印迹聚合物(NIP)相比,IIP对Pb2+的吸附量增大并具有选择性,Pb2+与电荷相同及离子半径相近的Cd2+,Mn2+,Ni2+共存时,相对选择性系数分别为4.53,15.7,6.16;以HNO3(1+32)溶液作为解吸剂进行洗脱,解吸率可达99%;聚合物可作为吸附剂应用于环境水样中痕量Pb2+的分离富集。     

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。     

强碱性树脂IRA-400对富马酸吸附性能的研究

通过静态吸附试验,研究了强碱性树脂IRA-400对富马酸的吸附性能。结果表明,该树脂与弱碱性树脂IRA-94相比,受pH值影响较小,在pH=3.5时,该树脂对富马酸具有较好的吸附性能,其静态饱和吸附容量为1.466mmol/g湿树脂;该树脂对富马酸的吸附等温线符合Freundlich等温方程,在298.15K,308.15K和318.15K下的相关系数R2均大于0.99,方程的特征参数n1,属"优惠吸附";吸附过程ΔG0,ΔS0,ΔH0,表明此反应过程是放热的,自发进行的,降低温度有利于吸附反应的发生;吸附动力学研究表明,IRA-400树脂对富马酸的吸附过程主要受液膜扩散控制。     

不同尺寸ZIF-8对U(VI)的吸附性能

以经典的金属有机骨架(MOFs)材料ZIF-8为吸附剂,研究尺寸效应对铀吸附性能的影响。 通过3种方法合成不同粒径的ZIF-8,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、表面积与孔隙度分析仪等对其进行了表征,测试了相同条件下不同尺寸的ZIF-8对硝酸铀酰溶液中U(VI)吸附,分别对其吸附过程的动力学和吸附等温线进行了考察,并测试了材料的可重复利用性。 结果表明,成功制备了高结晶性、高纯度的ZIF-8,产物形貌呈菱形十二面体,颗粒均匀,粒径分别为约50 nm、150 nm及2 μm;3种ZIF-8具有单一均匀的微孔结构和与粒径高度相关的比表面积;不同尺寸的ZIF-8均能快速吸附溶液中的U(VI),在室温pH=3下,在70 min左右时即可吸附初始质量浓度为200 mg/L的U(VI)溶液中90%以上U(VI);其中较小尺寸(约50 nm)的ZIF-8吸附性能最好,单位质量ZIF-8吸附U(VI)的饱和吸附量达到520.26 mg/g;ZIF-8对U的吸附动力学上符合二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir模型,说明ZIF-8对U(VI)的捕获属于化学单层吸附;经过4个吸附-解吸循环后,3种尺寸的ZIF-8均依然保持了70%以上的去除率。     

单宁微球对Cr（Ⅵ）的吸附性能

利用单宁微球吸附Cr（Ⅵ）,探讨了温度、pH值、Cr（Ⅵ）初始质量浓度等因素对单宁微球吸附性能的影响,并分析了其吸附等温曲线。结果表明,单宁微球对Cr（Ⅵ）具有很好的吸附效果,吸附量可达到45.5 mg/g。单宁微球对Cr（Ⅵ）的去除率随吸附时间的延长而增大,5 h后基本达到平衡。温度对单宁微球吸附Cr（Ⅵ）的影响比较...     

生物吸附剂菹草干粉对Cr(Ⅵ)的吸附性能

开发了高效去除重金属Cr(Ⅵ)污染的生物吸附剂,菹草(Potamogeton crispus)干粉吸附剂,通过单因素分析考察了吸附时间、吸附剂颗粒大小、溶液初始pH值、吸附剂用量、Cr(Ⅵ)初始浓度以及离子强度等对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附性能。 结果表明,对吸附效果影响显著的因素有Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附剂颗粒大小、溶液初始pH值和离子强度;其吸附行为符合准二级动力学方程,相关系数为0.9998;菹草对Cr(Ⅵ)的吸附等温线符合Langmuir方程。     

新型两性吸附树脂的研制与性能研究

以对氨基苯磺酸、苯酚、甲醛为基本原料,设计并合成了内盐结构稳定、对 (NH4)2SO4有较大亲合力的新型两性吸附树脂-PSN树脂,研究了PSN树脂对 (NH4)2SO4的吸附性质,同时研究了PSN树脂对 (NH4)2SO4的吸附等温线的静态性能。实验结果表明,PSN树脂对 (NH4)2SO4的吸附是以分子吸附形式进行,常温下PSN树脂对与自身结构相似的 (NH4)2SO4饱和吸附量可达3.16mmol/g干树脂,吸附等温线符合Langmuir等温方程。     

Study on the adsorption of lanthanum ion imprinted on SBA-15/Y

The lanthanum ion imprinted polymer (La-IIP/SBA-15/Y) was successfully synthesized by the surface ion imprinting method. Using La-IIP/SBA-15/Y as the adsorbent to adsorb lanthanum ions, the overall empirical conditions were optimized, and the best exploratory conditions were finally found. The pH of the solution was 2; the adsorption equilibrium was reached in 60 min and the saturated adsorption capacity was 562.95 mg/g La-IIP/SBA-15/Y adsorbed gadolinium ions in the study of its adsorption process and found that it conforms to the Langmuir isotherm adsorption model, and the adsorption reaction is a spontaneous reaction, and it also conforms to the quasi-second-order kinetic model. The selectivity of the adsorbent was explored experimentally, and the results showed that La-IIP/SBA-15/Y has good selectivity, and experimental elution and regeneration performance. The best elution effect is 2 mol/L hydrochloric acid. La-IIP/SBA-15/Y has good stability and can be reused.     

Removal and recovery of Zn2+ and Pb2+ by imine-functionalized magnetic nanoparticles with tunable selectivity

This research investigated the adsorption of zinc and lead from binary metal solution with tunable selectivity. A nano adsorbent was prepared by introducing imine groups onto the surface of stability enhanced magnetic nanoparticles and then characterized by TEM and FTIR. Binary metal components adsorption was carried out in different concentration of metal and EDTA solution. Due to the interaction between metals and adsorbent in the presence of EDTA, the selective adsorption of zinc and lead could be achieved with 100% selectivity. To only remove zinc from binary metals, the solution condition was [EDTA]/[M(2+)] = 0.7 with pH of 6, and its saturated adsorption capacity was 1.25 mmol/g. For selective adsorption of lead, an equilibrium adsorption capacity of 0.81 mmol/g was obtained under the condition of [EDTA]/[M(2+)] = 0.7 and pH of 2. The exhausted adsorbent could be regenerated by simple acid or alkali wash, and high purity lead and zinc salt solutions were recovered and concentrated.     

乙二胺改性磁性壳聚糖纳米粒子对酸性染料的吸附特性

利用乙二胺改性磁性壳聚糖纳米粒子(EMCN)吸附酸性橙7 (AO7)和酸性橙10 (AO10). EMCN制备时先通过在由环已烷/正已醇、壳聚糖和铁盐组成的反相微乳体系中加NaOH溶液沉淀剂, 得到磁性壳聚糖纳米粒子, 再经乙二胺改性以增加氨基含量和提高吸附容量. 透射电镜表明, EMCN分散良好, 粒径15-40 nm. 吸附实验表明, AO7和AO10最佳吸附分别在pH 4.0和pH 3.0. EMCN具有粒径小和高表面活性, 因此吸附速率快. 吸附平衡符合Langmuir模型, AO7和AO10的最大吸附容量分别为3.47和2.25 mmol·g^-1. 热力学分析表明吸附过程放热, 且能自发进行. EMCN可用NH⁴OH/NH⁴Cl (pH 10.0)溶液再生并可重复使用.     

聚苯胺/凹凸棒石纳米纤维复合材料对溶液中痕量Cr(VI)的吸附性能

采用原位聚合法合成了盐酸掺杂聚苯胺/凹凸棒石黏土(PANI/ATP)纳米纤维复合材料。 研究了它对含痕量Cr(Ⅵ)废水的吸附，考察了物料配比、投料质量、吸附时间、吸附温度和pH值对其吸附性能的影响。 结果表明，复合材料中的物料配比为m(An)∶m(ATP)=2∶1，用量为0.4 g，50 min时对Cr(Ⅵ)的吸附量达到99.8%，符合Langmuir等温吸附方程。 该复合材料充分发挥了有机和无机吸附材料的协同作用，具有成本低、再生性能良好的特点。     

笼形聚偕氨肟树脂的研究──HA/ACAO对金属络阴离子的交换吸附

研究了Ce（Ⅳ）、Ⅴ（Ⅴ）、Cr（Ⅵ）、Mo（Ⅵ）、W（Ⅵ）、Mn（Ⅶ）、Fe（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）、Pd（Ⅲ）、Pt（Ⅳ）、Ir（Ⅳ）和An（Ⅲ）等络阴离子在酸处理笼形聚偕氨后树脂（HA／ACAO）上的交换吸附行为。在酸性溶液中，Ce（Ⅳ）与HA／ACAO上的偕氨厉基及可能存在的羟肪酸基进行氧化还原反应。HA／ACAO对上述络阴离子除进行交换吸附外，也发生物理吸附。