Synthesis and application of modified poly (styrene‐alt‐maleic anhydride) networks as a nano chelating resin for uptake of heavy metal ions

A chelating resin based on modified poly (styrene‐alt‐maleic anhydride) with 3‐aminobenzoic acid was synthesized. This modified resin was further reacted by 1,2‐diaminoethane or 1,3‐diaminopropane in the presence of ultrasonic irradiation to prepare tridimensional chelating resin for the removal of heavy metal ions from aqueous solutions. The adsorption behavior of Fe(II), Cu(II), Zn(II) and Pb(II) ions was investigated by synthesized chelating resins in various pH. Among the synthesized resins, CSMA‐AB1 and CSMA‐AB2 demonstrated a high affinity for the selected metal ions compared to SMA‐AB, and the order of removal percentage changes as follow: Fe(II) > Cu(II) > Zn(II) > Pb(II). The adsorption of all metal ions in acidic medium was moderate, and it was favored at the pH value of 6 and 7. Also, the prepared resins were examined for removal of metal ions from industrial wastewater and were shown to have a very efficient adsorption in the case of Cu(II), Fe(II) and Pb(II); however, the adsorption of Zn(II) was lower than others. The resin was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, X‐ray diffraction analysis and thermogravimetric analysis/derivative thermogravimetry. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

磁性功能化酚醛树脂的合成及对金属离子的吸附性能

磁性功能化酚醛树脂的合成及对金属离子的吸附性能;环氧酚醛树脂;螯合;金属离子;溶胀;吸附容量;吸附动力学     

螯合树脂研究——Ⅷ.以聚硫醚为主链的氧杂多乙烯多胺型螯合树脂的合成及其吸附性能

由聚[2′-氯乙基-2,3-环硫丙基醚]和多乙烯声胺反应,合成了四种以聚硫醚为主链的氧杂多乙烯多胺型螯合树脂,它们对贵金属离子Au(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅳ)、Ag~+等具有优良的吸附性能。     

螯合树脂研究——Ⅺ.一类新的氨基二硫代甲酸型螯合树脂的合成及吸附性能

本文报道了以多乙烯多胺为主链的巯基胺树脂与二硫化碳反应,合成了四种新型的氨基二硫代甲酸型螯合树脂,这类树脂对贵金属具有高的吸附容量和优良的吸附选择性。并通过红外光谱和X光电子能谱研究树脂及其金属螫合物。     

Zn2＋型磺酸树脂对维生素B12的配位吸附及洗脱性能

原位吸附;分离;Zn2＋型磺酸树脂对维生素B12的配位吸附及洗脱性能     

羧甲基壳聚糖/聚乙烯醇/甘油环氧树脂蛇笼型复合螯合膜的制备及对金属离子的吸附性能

以交联甘油环氧树脂交联的聚乙烯醇(PVA)为笼树脂，羧甲基壳聚糖(CCTS)为蛇树脂制备了具有蛇笼结构的复合螯合膜，研究了其对Cu^2 、Ni^2 、Pb^2 、Fe^3 、Zn^2 ，Hg”^2 、Cd^2 等金属离子的吸附性能，研究表明，该树脂对Cu^2 、Ni^2 、Pb^2 有较好的吸附性能，其中PVA是对Cu^2 的吸附的主要贡献者，而CCTS则是在对Ni^2 的吸附中起主要作用。该树脂可以用于含Cu^2 废水的处理。     

交联羧甲基魔芋葡甘聚糖吸附重金属离子的研究

以异丙醇为分散剂,环氧氯丙烷为交联剂,在碱性介质中由一氯乙酸和魔芋葡甘聚糖(KGM)反应,制备了取代度为0.265和0.550的两种交联羧甲基魔芋葡甘聚糖(CMKGM),并将其用于吸附溶液中Cu2 、Pb2 和Cd2 。结果表明,CMKGM对3种重金属离子的吸附约在20min内达到平衡,与金属离子类型无关,吸附遵从二级动力学方程;pH对吸附量影响较大,适宜范围为5~6;吸附能较好地服从Langmuir等温吸附方程,CMKGM(DS=0.550)吸附Pb2 的最大吸附容量(Qm)为41.7mg/g,Langmuir常数(b)为0.305mg/L,均大于Cu2 和Cd2 相应值;再生后的CMKGM吸附性能好,脱吸附百分率高。     

大孔型腐植酸树脂的合成及其对重金属离子的螯合性

交联的聚苯乙烯(PS)通过偶氮键—N=N—或酯、醚键与腐植酸(HA)相连接枝得珠状大孔型腐植酸树脂(HAR)。当HA/PSNH_2的重量比为0.7—1.0,PSN_2~+Cl~-偶联PH13时制得的偶氮型腐植酸树脂(AHAR)对重金属离子有优良的吸附性。延长PSCH_2Cl与HA的反应时间可提高酯醚型腐植酸树脂(EHAR)对Cu~(2+)的吸附量。红外光谱探讨了HAR的结构。AHAR的吸附容量为1.01mmol~(2+)Cd/g树脂,对Ni~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Co~(3+)、Zn~(2+)为0.6—0.53mmol离子/g树脂。重金属离子在AHAR上的分配系数为 Cu~(2+)(8.7×10~3)>Cd~(2+)(3.8×10~2)>Zn~(2+)(2.4×10~2)>Ni~(2+)(1.8×10~2)>Mn~(2+)(4.9×10)。 pH6.5时AHAR能定量吸附Cu~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)、Mn~(2+),并能用INHNO_3定量洗脱。AHAR可再生,重复使用,分析了四种天然水、自来水中痕量上述金属离子的浓度。     

螯合树脂研究 Ⅻ.以聚硫醚为主链的异丙巯基胺树脂的合成及其吸附性能

由聚环硫氟丙烷与多乙烯多胺反应制得的聚合物(PB)再与环硫丙烷反应,合成了四种以聚硫醚为主链的异丙巯基胺树脂(PBM_1-4)。树脂对Au~(3+)、Pd~(2+)、Pt~(4+)、Ag~+和Hg~(2+)等离子具有强的吸附能力,对Cu~(2+)次之,对Zn~(2+)和Pb~(2+)很弱。树脂对贵金属具有高的选择性,能从含Au~(3+)、Cr~(3+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)的溶液中定量吸附Au~(3+)而不吸附其它离子。     

商业V_2O_5- WO_3/TiO_2催化剂重金属(Pb、Cu、Zn)中毒机理研究

采用浸渍法制备了不同含量重金属(Pb, Cu和Zn)中毒商业V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂,并对催化活性进行评估,重金属可明显导致催化活性降低.随着重金属浓度的增加,催化剂的失活程度加剧,而Cu和Zn的中毒效应低于Pb.结合XRD、 BET、 SEM、 NO-TPD、 NH_3-TPD、 H_2-TPR和in situ DRIFTS等方法对重金属中毒前后催化剂的理化性质进行分析.分析结果表明,失活是由化学和物理中毒的耦合作用引起的.相比于Fresh催化剂,中毒催化剂微孔和中孔有明显堵塞现象, BET比表面积减小,而中毒前后催化剂结晶度几乎没有变化,而中毒催化剂的表面覆盖了一层白色晶体,这可能导致活性位点被占据并阻碍NH_3在催化剂表面的吸附. in situ DRIFTS结果表明,重金属中毒后Br?nsted和Lewis酸位点的强度减弱,尤其是Br?nsted酸位点.此外,随着重金属含量的增加,中毒催化剂表面NO_2吸附量逐渐增加,从而促进N_2O的形成. H_2-TPR结果显示,还原峰的强度随着还原温度的升高而增强,表明重金属导致催化剂中的活性组分更难以参与SCR反应.     

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.     

水杨酸型螯合树脂对Fe(III)离子的螯合吸附行为

以5-氨基水杨酸(ASA)为胺化试剂, 使氯甲基化的交联聚苯乙烯(CMCPS)微球表面的苄氯基团发生亲核取代反应, 制得了水杨酸型螯合树脂ASA-CPS. 研究了该螯合树脂对金属离子的螯合吸附行为, 探讨了其吸附热力学与吸附机理, 考察了介质pH值对树脂螯合吸附性能的影响以及树脂对不同金属离子的螯合吸附能力. 实验结果表明, 水杨酸型螯合树脂ASA-CPS 对重金属离子具有强螯合吸附性能, 尤其对Fe3+离子表现出很强的螯合吸附能力, 常温下吸附容量可达21 g/100 g. 吸附过程属熵驱动的化学吸附过程, 升高温度, 吸附容量增高; 在可抑制金属离子水解的pH范围内, 介质的pH值越高, 螯合吸附能力越强; 对于性质不同的金属离子, ASA-CPS的吸附性能是有差别的, 吸附容量的顺序为Fe3+>Ni2+>Cu2+>Zn2+.     

Removal of Trace Contaminants from Water Using New Chelating Resins

Abstract

The modification of cross‐linked polyacrylamide (CPAAm) and incorporation of methyl thiourea (MeTU) or phenyl thiourea (PhTU) group were utilized in the preparation of two new chelating resins CPAAm‐EDA‐MeTU (resin I) and CPAAM‐EDA‐PhTU (resin II), [EDA=ethylenediamine]. The prepared resins were characterized by elemental analysis and IR spectroscopy. The sorption behaviors of Cd(II), Pb(II), and Zn(II) ions on the prepared resins were studied and the optimum sorption conditions for the tested metal ions were determined. The optimum pH value for the sorption of Cd(II) and Zn(II) ions on both resins I and II was ranged between 7–8. The prepared new resins show very little affinity towards Pb(II) ion. The maximum experimental sorption capacities of resin I towards Cd(II) and Zn(II) ions were 3.2 and 0.6 mmol g^?1, respectively, and that of resin II were and 0.6 mmol g^?1 in the same prescribed order. Langmuir and Freundlich isotherm constants and correlation coefficients for the present system were calculated and compared. The thermodynamic parameters (ΔG°, ΔH°, and ΔS°) for cadmium and zinc sorption on the prepared resins were also determined from the temperature dependence.     

螯合树脂研究——ⅩⅥ.以壳聚糖为母体的含硫、氮螯合树脂的合成及其吸附性能

壳聚糖与环硫氯丙烷反应合成了一系列含S和N的交联型螫合树脂。这类树脂对贵金属离子如:金、银、钯、铂等具有优良的吸附性能。     

聚乙烯四唑型螯合树脂及其对重金属离子的吸附性能

采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)方法将丙烯腈(AN) 接枝到氯甲基化聚苯乙烯树脂(PS-CH₂Cl) 表面, 再与叠氮化钠进行3+2环加成反应, 制备了一种聚乙烯四唑型螯合树脂(PVT-g-PS). 用红外光谱和元素分析对PVT-g-PS树脂进行了表征, 考察了该树脂对Pb(Ⅱ), Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能. 在一定聚合时间范围内, 丙烯腈接枝率与SI-ATRP时间呈线性关系, 树脂表面四唑含量及树脂对金属离子的吸附容量随丙烯腈接枝率增大而增大, 说明丙烯腈在树脂表面聚合为活性可控聚合, 树脂表面功能团含量和树脂吸附容量可以用聚合时间调控. 通过分析树脂吸附容量与溶液pH值的关系、 吸附等温线和吸附动力学, 证明3种金属离子的吸附主要是基于配位作用的化学吸附. 当SI-ATRP时间为10 h时, 树脂对Pb(Ⅱ), Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附容量高达1.57, 1.68和1.92 mmol/g. 经过10次吸附-解吸循环实验, 树脂的吸附容量无显著变化, 表明新型树脂具有较高的吸附量和良好的重复使用性.     

巯基树脂对重金属离子的吸附性能

研究了自合成的巯基树脂对重金属离子Pb^2 、Cu^2 、Cd^2 ．Ni^2 、Co^2 的吸附容量、吸附动力学、等温吸附过程等静态吸附性能，同时研究了影响吸附的因素和吸附机理．结果表明，该树脂对软酸型重金属离子吸附容量高．pH=5．0-5．7，低温有利于吸附，树脂对各重金属离子等温吸附在实验浓度范围内均符合Langmuir和Freundnch方程．吸附机理研究表明，巯基与重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。     

CMC-Na/DETA-B62型蛇笼树脂对金属离子的吸附性能

本文研究了自合成的蛇笼型螯合树脂-二乙烯三胺交联甘油环氧树脂/羰甲基纤维素体系对Cd^2 ,Pb^2 ,Fe^2 的吸附量，吸附动力学，等温吸附过程等静态吸附性能，同时研究了pH值等因素对吸附性能的影响。实验结果表明，该树脂对Cd^2 具有较强的吸附选择性，能在Cd^2 ,Pb^2 ,Fe^2 3种离子共存时选择吸附Cd^2 ，其选择性系数分别为Kcd^2 /pb^2 =3.77,Kcd^2 /Fe^2 =9.61。该树脂对上述3种离子的吸附量可分别达4.00,1.06,0.42mmol/g。该类树脂可用于含重金属离子污水的处理和金属离子的分离等方面。     

改性生物凝胶对重金属离子的吸附性能研究

以桔子汁加工残渣为原料,制备钙型和氢型生物凝胶作为吸附剂,用于去除水溶液中的重金属离子.结果表明,上述凝胶在水溶液中稳定性较好,对重金属离子的吸附性能优良.钙型凝胶的吸附选择性顺序为:Fe3 ＞Pb2 ＞Cd2 ＞Zn2 ,饱和吸附容量分别为:Pb2 、Cd2 、Zn2 均为约1.1mmol/g、Fe3 为1.5mmol/g;氢型凝胶的吸附选择性顺序为:Pb2 ＞Zn2 ＞Cd2 .钙型凝胶对Fe3 的吸附行为明显不同于氢型凝胶,钙型凝胶以离子交换机理以及Fe3 与Ca2 之间的共沉淀作用为主;而氢型凝胶对Fe3 的吸附则以离子交换机理为主.     

螯合树脂研究——Ⅴ.巯基胺型螯合树脂的合成其吸附性能

本工作探索了一种合成巯基胺型螯合树脂的新方法.用环硫氯丙烷与多乙烯多胺作用只经一步反应,即可制得交联型巯基胺树脂,树脂中的配位原子氮和硫的含量较高,对贵金属离子金、银、钯具有良好的吸附性能.     

Pt在SAPO-11分子筛上的分散性研究

采用H2-TPR、NH3-TPD、H2脉冲化学吸附和H2-O2化学滴定等方法对Pt/SAPO-11催化剂上金属分散进行了表征，并与该催化剂制备因子及其正构烷烃骨架异构化反应性能进行关联。实验表明，以与NH3配位的阳离子形式制备的催化剂，Pt的分散效果最好；用低浓度浸渍液、多次浸渍的方式制备的催化剂，Pt的分散度高；Mn2+、Sm3+、Zn2+等作助剂和Pd-Pt复合浸渍可提高Pt的分散度。调整分子筛的酸量使之与金属含量达到平衡时，催化剂活性和选择性最佳。