啤酒酵母废菌体吸附Pd2+的物理化学特性

以啤酒酿造厂的啤酒酵母废菌体为生物吸附剂,研究死的啤酒酵母菌体从PdCl₂溶液中吸附Pd²⁺的物理化学特性.结果表明,该菌体吸附Pd²⁺受吸附时间、溶液pH值、菌体浓度和Pd²⁺起始浓度等因素的影响.菌体吸附Pd²⁺是个快速的过程,吸附45min时吸附量达最大,但在最初的3min内,吸附量可达到最大吸附量的92%.在5～60℃范围内,吸附作用不受温度影响.吸附作用的最适pH值为3.5.在Pd²⁺起始质量浓度为30～300mg/L范围内和菌体质量浓度为2g/L的条件下,菌体对Pd²⁺的吸附作用符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型.在pH=3.5,Pd²⁺与菌体质量比为0.2和30℃条件下吸附60min,吸附量达94.5mg/g.从废钯催化剂处理液回收钯,吸附量为32.2mg/g.XPS分析表明,该菌体能吸附水溶液中的Pd²⁺.TEM结果表明,在无外加电子供体时,死的啤酒酵母废菌体能够吸附和还原溶液中的Pd²⁺成Pd⁰微粒,Pd⁰微粒可进一步形成有一定形状的钯晶粒;该菌体还能使吸附在γ-Al₂O₃上的Pd²⁺还原成Pd⁰.     

离子强度对膨润土/木质素磺酸钠接枝丙烯酰胺-马来酸酐复合吸附树脂吸附Pb2+/Cu2+的影响

为揭示外加电解质离子强度对重金属离子吸附的影响规律与内在机制, 制备了膨润土/木质素磺酸钠接枝丙烯酰胺-马来酸酐复合吸附树脂(BLPAMA), 研究了外加电解质离子强度对BLPAMA吸附单一和二元Pb²⁺/Cu²⁺的影响规律, 以及有、无外加0.2 mol/L NaNO₃时BLPAMA对二元Pb²⁺/Cu²⁺的吸附等温线、吸附热力学及吸附动力学。 结果表明, 在单一Pb²⁺或Cu²⁺溶液中, 随离子强度增加, Pb²⁺和Cu²⁺吸附量降低;在二元Pb²⁺/Cu²⁺溶液中, 随离子强度增加, Pb²⁺吸附量降低而Cu²⁺吸附量提高。     

新型含氮、硫纤维素螯合树脂的合成及其吸附性能

将稻壳纤维素的氯化产物(CDC)分别与水合肼、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、丁二胺和己二胺反应,合成了6种含氮纤维素螯合树脂(ADC-1～ADC-6);在碱性条件下用环硫氯丙烷交联ADC合成了6种新型含氮、硫纤维素螯合树脂(TADC-1～TADC-6),研究了合成条件和ADC,TADC树脂对金属离子的吸附性能.结果表明,ADC树脂对Cu²⁺,Cr³⁺,Ni²⁺,Hg²⁺,Zn²⁺等离子有较好的吸附性,对Hg²⁺吸附容量可达0.5mmol/g左右;TADC树脂对Ag⁺,Cu²⁺,Hg²⁺等离子有较好的吸附性,对Hg²⁺和Ag⁺吸附容量可达1.1mmol/g和1.9mmol/g左右;强酸性条件下,ADC和TADC树脂的吸附容量都降低,它们对金属离子的吸附顺序分别为Hg²⁺>Cu²⁺>Ni²⁺和Ag⁺>Hg²⁺>Cu²⁺,树脂用10%的氨水解吸附可重复使用.     

离子印迹法制备对铜离子(Ⅱ)选择性吸附的碳基材料

通过钨离子印记方法,合成了对铜离子有高选择性吸附性能的碳基材料。 在四乙烯五胺(TEPA)、钨酸铵和葡萄糖摩尔比为1:1:5条件下,经水热法合成的碳基吸附材料能有效地吸附铜离子,对铜离子吸附的最佳pH=5。 在Cd²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺和Zn²⁺摩尔浓度相近体系中,离子印记碳基吸附材料对铜离子的吸附率高达97.2%,而对Cd²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺吸附率分别为20.1%、9.63%、20.3%、13.3%,表明这种离子印记碳基吸附材料对Cu²⁺具有非常优异的选择吸附能力。     

纤维素基磁性聚偕胺肟树脂的研究——CuCl2的吸附行为

CuCl₂可吸附在碱式纤维素基磁性聚偕胺肟树脂(BMAO)上.接触20min时F=0.69,n([Cu²⁺]a)/n([AO])=0.59,此后吸附速度突然下降.动力学研究和扫描电镜观察表明,吸附后生成了二齿螯合物,随后进行氧化还原反应析出单质铜.BMAO适于在稀溶液中吸附Cu²⁺离子,也适于进行大规模吸附.     

三乙醇胺在金属电沉积中的基本效应

用微分电容法、极谱法、原位表面增强拉曼光谱法和微盘电极法研究了碱性溶液中存在和不存在Zn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Fe³⁺和Sn⁴⁺等离子时三乙醇胺(TELA)在电极/溶液界面上的电化学行为。结果表明,TELA以平卧方式吸附,符合Frumkin吸附等温线。在碱性溶液中TELA与Zn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺和Fe³⁺等离子生成具有表面活性的混合配体配合物,其吸附性较TELA的强。TELA不同程度地影响上述金属离子的电还原过程,根据实验结果提出TELA对锌电沉积的阻化作用机制及其基本效应。     

新型络合吸附剂的研究(Ⅱ)——铜离子模板高分子多乙烯多胺络合吸附剂的合成和特性

以金属Cu(Ⅱ)离子为模板,合成了高分子多乙烯多胺络合吸附剂,研究了它们对重金属离子(Cu²⁺,Ni²⁺,Co²⁺,Zn²⁺)的吸附特性。发现这类吸附剂具有高吸附容量和优良的吸附选择性。     

治疗铜中毒的新型高效络合剂对叔丁基硫杂杯[4]芳烃

以超分子化学基本原理为指导, 系统研究了对叔丁基硫杂杯[4]芳烃(简称TCA)作为受体对Cu²⁺(底物)的分子识别作用. 结果表明, TCA对Cu²⁺具有优异的识别能力, 且识别能力不受大量K⁺, Na⁺和Ca²⁺等共存离子的影响. TCA对Cu²⁺的识别作用优于驱铜药物2,3-二巯基丁二酸(DMSA). TCA对Cu²⁺的作用受竞争配体氨基酸的影响, 在血铜含量超标时, 人体正常浓度的氨基酸对TCA与Cu²⁺作用的影响很小; 而当Cu²⁺浓度降到正常血铜值时, 体内氨基酸的存在可使TCA的排铜效率降低, 避免发生铜的过多流失. TCA对Cu²⁺的作用优于对Zn²⁺的作用, 但共存离子Zn²⁺与Cu²⁺产生协同作用, 使TCA对Cu²⁺和Zn²⁺的萃取率均增加. 可通过降低萃取剂的浓度来减弱TCA与Zn²⁺的结合, 达到驱铜保锌的最佳效果. TCA有望发展为取代DMSA的更有效的驱铜药物.     

罗丹明类钯离子荧光分子探针

将烯丙基结构引入到罗丹明螺环中, 合成了荧光增强型钯离子探针RPd4. RPd4表现出对Pd²⁺的专一选择性和对其它阳离子良好的抗干扰能力. 探针荧光强度随着Pd²⁺的加入逐渐增强, 并且在微摩尔级呈现良好的线性关系, 通过拟合计算得到对Pd²⁺的检出限为0.51 μmol/L. RPd4具有较低的pK_a值(3.81±0.02), 说明该探针可以在近中性pH范围内对Pd²⁺进行选择性识别. 该探针还可以提供比色及荧光两种方式对Pd²⁺进行可视化检测.     

油页岩飞灰对重金属离子的吸附动力学及热力学

采用批式振荡吸附法研究了燃油页岩电厂循环流化床锅炉飞灰对重金属离子Pb²+、Cu²+、Zn²+、Cd²+的吸附动力学及吸附热力学特性,并提出了吸附机理。结果表明,油页岩飞灰对Pb²+、Cu²+、Zn²+、Cd²+的吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,但Freundlich方程能够更好地描述吸附等温线。在油页岩飞灰对重金属离子吸附的初始阶段,拉格朗日准一级动力学方程、准二级动力学方程、Elovich方程、粒子内扩散模型均能很好地反映吸附模式,而整个吸附过程则遵循二级反应动力学方程,其吸附过程是液膜扩散和粒子内扩散共同作用的结果。油页岩飞灰对Pb²+、Cu²+、Zn²+、Cd²+的吸附是吸热反应。     

Synthesis and properties of Cu–Pd hydrosol: Hydrogen reduction of Cu<Superscript>2+</Superscript> ions catalyzed by palladium nanoparticles

A method has been developed for obtaining Cu–Pd hydrosols via catalytic reduction of copper ions by hydrogen on seed palladium nanoparticles 2.5 ± 0.3 nm in size. It has been found that reduction of Cu²⁺ to metal proceeds stage-by-stage through the formation of an intermediate Cu⁺ ion. Cu–Pd hydrosol remains stable with respect to sedimentation and aggregation for several weeks. The hydrodynamic size of Cu–Pd nanoparticles increases proportionally to the copper content in particles. It has been shown that this is due to an acidification of the solution as a result of H⁺ ions formation via the reaction of reduction of Cu²⁺ ions by hydrogen.     

氧化锆负载Pd-Cu双金属催化剂上山梨醇选择性氢解合成乙二醇和丙二醇

山梨醇和木糖醇等多元醇是可再生生物质转化合成液体燃料和化学品的重要平台分子,其中,可通过选择氢解反应一步制备乙二醇和丙二醇等重要化工原料,有望代替从乙烯和丙烯制备二元醇的传统石油化工工艺.目前文献中多元醇氢解反应主要使用Ru基和Ni基催化剂等,但是不可避免地生成C?C键非选择性断裂的副产物甲烷等.与之相比,非贵金属Cu基催化剂往往具有较优异的选择性,但其活性较低和水热稳定性较差.因此,到目前为止研制具有高活性和选择性、以及良好水热稳定性的Cu基催化剂用于生物质基多元醇氢解反应仍然存在挑战.在本文中,我们采用贵金属修饰的方法提高Cu基催化剂在山梨醇选择氢解反应中的活性和水热稳定性.通过分步浸渍法合成了1%Pd-3%Cu/ZrO2、1%Pt-3%Cu/ZrO2和1%Ru-3%Cu/ZrO2双金属催化剂,并比较了它们在山梨醇氢解反应中的催化性能.在相同的反应条件下,上述催化剂中1%Pd-3%Cu/ZrO2(Cu/Pd =5)具有最优的活性及乙二醇、丙二醇和甘油的总选择性.以固体碱La(OH)3为助剂,1%Pd-3%Cu/ZrO2的山梨醇氢解活性高达20.3 h-1,是单金属1%Pd/ZrO2(8.7 h-1)和3%Cu/ZrO2(6.5 h-1)催化剂活性的2-3倍,也高于含有相同Pd、Cu含量的1%Pd/ZrO2和3%Cu/ZrO2机械混合体系的活性(12.2 h-1).而且, Pd-Cu/ZrO2双金属催化剂对C2-C3低碳多元醇的选择性也明显优于Pd/ZrO2和Cu/ZrO2以及二者的机械混合体系.这些结果说明Pd对Cu/ZrO2的促进作用不仅仅需要Pd与Cu两种金属的共同存在,还需要它们两者之间的相互作用.进一步发现, Pd-Cu/ZrO2双金属催化剂在Cu/Pd比为1.5-10.0的较宽范围内都表现出了较高的反应活性(17.8-20.3 h-1)以及乙二醇、丙二醇和甘油的总选择性(57.3%-62.8%),说明较低含量Pd的存在就能够有效地改善Cu催化剂的催化性能.在493 K和5.0 MPa H2的反应条件下,以1%Pd-3%Cu/ZrO2为催化剂,在山梨醇接近完全转化时,获得了61.7%的乙二醇、丙二醇和甘油的总选择性.同时, Pd的加入还能有效地抑制水热反应条件下Cu粒子的团聚,使得Pd-Cu/ZrO2催化剂在山梨醇氢解反应中具有优良的水热稳定性和循环使用性能.在5次循环实验中1%Pd-3%Cu/ZrO2的活性和选择性基本保持不变; X-射线粉末衍射结果表明,反应后的催化剂上未观察到Cu的特征衍射峰, Cu粒子仍然保持良好的分散状态.而对于没有Pd修饰的单金属3%Cu/ZrO2催化剂,经5次循环使用后山梨醇氢解反应的活性则下降了42%;在循环反应中Cu粒子显著地聚集而长大到~30 nm. CO吸附漫反射红外光谱结果揭示了Cu粒子倾向于在Pd粒子表面沉积,随着Cu/Pd原子比的增大, Cu粒子逐渐稀释并覆盖Pd的表面位点,说明Pd与Cu粒子之间存在紧密的接触.氢气程序升温还原结果表明,可能与氢溢流有关, Pd的加入促进了CuO的还原.然而,不同于Pd/ZrO2和Cu/ZrO2机械混合样品的TPR图谱,其显示PdO和CuO各自的还原峰, Pd-Cu双金属催化剂则只存在一个宽化的还原峰,这说明了Pd-Cu之间结构上的紧密接触使得两种金属之间存在强相互作用,其中可能存在从Pd向Cu的电子转移.综合这些结构和电子效应,可以推测Pd的存在促进了Cu粒子对山梨醇的脱氢能力和不饱和中间体的加氢能力,进而提高了Cu基催化剂在山梨醇氢解反应中的活性及目标产物的选择性.同时Pd-Cu之间的强相互作用和氢溢流效应抑制了Cu粒子在水热反应条件下的聚集,提高了催化剂的稳定性.这些结果和认识有助于指导人们为多元醇氢解和其它生物质基化学品的转化反应设计具有更高效率和水热稳定性的新型Cu基催化剂.     

Solution Characteristics for Adsorption of Copper Ion with Iron(III) Hydroxide from Aqueous Ammonia Solution

The distribution of copper ion species in aqueous ammonia solution is evaluated as a function of pH by a numerical approach. Adsorption of copper on colloidal iron(III) hydroxide in solutions of total ammonia (0.14-1.2 M) are performed at various values of pH. The maximum efficiency of adsorption occurs when the sum of the fractions of the species Cu(NH₃)²⁺, Cu(NH₃)₂²⁺ and Cu(NH₃)₃²⁺ in the solution reaches its maximum. With varied solution pH, the distribution of copper species is the determining factor for maximum adsorption, whereas the surface properties of the adsorbing particles show smaller effects under the test conditions.     

Synthesis of PVP stabilized Cu/Pd nanoparticles with citrate complexing agent and its application as an activator for electroless copper deposition

A simple method has been developed to synthesize Cu/Pd nanoparticles in aqueous solution in ambient condition with the addition of complexing agent, trisodium citrate. UV-vis spectra confirmed the complexing behavior of trisodium citrate and metal ions. The particles synthesized with trisodium citrate were well dispersed with particle size ranging between 3-4 nm while the particles without trisodium citrate were larger and aggregated, as demonstrated by transmission electron microscopy (TEM). X-ray diffraction patterns (XRD) indicated the formation of bimetallic nanoparticles without impurities in the complexing agent-supplemented system. In contrast, large amounts of PdO and Cu(OH)(2) were precipitated along with the formation of particles in the complexing agent-free system. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) revealed small amounts of oxidized Pd on the surface of particles and the existence of zerovalent Cu and oxidized Cu in particles with trisodium citrate. With a simpler process for electroless copper deposition, the Cu/Pd nanoparticle activator with less Pd metal used exhibited comparable catalytic activity to conventional Pd/Sn colloidal activator. In summary, application of Cu/Pd nanoparticles synthesized with the complexing agent as an activator suggested a novel, simpler and inexpensive process in PCB industry.     

负载金属对MoO3-TiO2光催化剂结构与催化性能的影响

用溶胶-凝胶和浸渍-还原相结合的方法制得M/MoO3-TiO2 (M=Pd, Cu, Ni和Ag)光催化剂。利用X-射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、红外光谱(IR)、程序升温脱附(TPD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)和光反应等技术，研究了负载金属复合半导体的物相结构、吸附性能、吸光性能和光催化反应性能。结果表明，金属M(M=Pd, Cu)负载在复合半导体上，延迟了TiO2由锐钛矿向金红石相的转化，增强了Mo与载体TiO2的相互作用，促进Mo物种由四面体配位向八面体配位转化，使TiO2光吸收限发生蓝移，对可见光部分的吸收明显增加，拓宽了催化剂的光响应范围；固体材料吸光性能强弱顺序Pd/MoO3-TiO2 >Cu/MoO3-TiO2>Ag/MoO3-TiO2>Ni/MoO3-TiO2；Pd对CO2吸附能力过强，卧式吸附态脱附温度高，光催化效率不高；金属Cu对CO2吸附能力适中，CO2与C3H6脱附温度较接近，实现了光-表面-热的协同作用，光量子效率最高。     

新型钯-铜纳米点析氢助催化剂:优化界面氢脱附以实现高效光催化活性

助剂修饰是提高单相光催化剂催化制氢活性的有效策略之一.贵金属Pt是光催化制氢体系中较为理想的助催化剂,但价格高、储量少,严重限制了其广泛应用.在过去几十年中,研究者研发了一系列低成本的非Pt助催化剂,如金属氧化物、碳化物、氮化物、硫化物和磷化物等,并应用于光催化制氢,但其催化活性与Pt助催化剂相比有较大差距.近年来,与...     

Application of a macroporous resin containing imidazoline groups to preconcentration and separation of gold, platinum and palladium prior to ICP-AES determination

A new functional resin with a long functional side chain was synthesized by modification of aminated macroporous poly(vinyl chloride) resin with cyanoethylene and ethylenediamine. Traces of Au(III), Pt(IV) and Pd(II) in aqueous solution were quantitatively adsorbed in the acidity range of pH 4 and C(H(+)) 3 M. The rate of equilibration is high; Cu(2+), Fe(3+), Ni(2+), etc. exhibit little interference on the adsorption of the sought noble metals. The saturated adsorption capacities for Au(III), Pt(IV), Pd(II) and Ir(IV) in 2 M HCl were 4.0, 1.57, 2.26, 1.85 mmol g(-1). Adsorbed ions can be quantitatively desorbed by 4% thiourea +0.25 M H(2)SO(4). The resin has good reusability, and can be used for preconcentration and separation of Au(III), Pt(IV) and Pd(II) prior to their determination by ICP-AES with satisfactory results.     

Cadmium,lead, copper and manganese determination in human deciduous teeth by electrothermal atomic absorption spectrometry using a lanthanum,palladium and citric acid mixture as chemical modifier

Cadmium, lead, copper and manganese were determined in human deciduous teeth and bone ash 1400 standard reference material by electrothermal atomic absorption spectrometry (ETAAS), using a lanthanum + palladium + citric acid (CA) modifier mixture. Optimum masses and mass ratios of La, La + Pd and La + Pd + CA modifiers for analytes in bone ash 1400 sample solution were investigated. Pyrolysis and atomization temperatures of analytes in a tooth sample solution were obtained with and without modifiers. The mixture of La + Pd + CA was found to be preferable for the determination of analytes in tooth samples and bone ash 1400, dissolved in a mixture of HNO₃ + H₂O₂. The detection limits and characteristic masses of analytes were obtained with or without modifiers based on integrated absorbance for tooth sample solution (2% m/v). The detection limits obtained with La + Pd + CA are 6,24,16 and 46 ng g^?1 for Cd, Cu, Mn and Pb, respectively. Recovery tests for analytes in bone ash 1400 and a tooth solution with La and La + Pd + CA modifier mixture were studied and compared with certified and non certified values. The La + Pd + CA mixture was also applied to the determination of Cd, Pb, Cu and Mn in tooth samples.     

笼形聚偕胺肟树脂的研究──Pd(Ⅱ)在碱式树脂上的吸附动力学

研究了碱式笼形聚偕胺树脂（BCAO）吸附Pd（Ⅱ）的行为．溶液pH值对吸附容量有重要的影响．在一定条件下,BCAO在中性溶液中吸附Pd（Ⅱ）的量是酸性溶液中的一倍以上,但提高溶液的酸性有利于从稀溶液中回收钯．Pd（Ⅱ）在盐酸溶液中显H_2PdCI_4结构．吸附结果生成AO－Pd络合物．当溶液被碱中和至近中性时,Pd（Ⅱ）以Pd~(2+)和[Pd（OH）_2CI_2]2-的形式存在,吸附过程中先后生成AO－Pd,AO-Pd_2和AO_2－Pd_3先等不同组成的给合物．由于AO与Pd（Ⅲ）之间较大的电位差,部分Pd（Ⅱ）被还原成Pd（0）,并汇聚在BCAO表面上．     

复合半导体负载金属材料光催化性能研究

CO₂和烃类光催化直接合成烃类氧化物在合成化学、碳资源利用和环境保护等方面均有重大意义。用溶胶-凝胶和浸渍-还原相结合的方法制得M/V₂O₅-TiO₂(M=Pd、Cu、Ni和Ag)光催化剂。利用XRD、TPR、IR、TPD、UV-Vis DRS和光反应器等技术研究了负载金属复合半导体的物相结构、吸附性能、光吸收性能和光催化反应性能。结果表明：金属负载在复合半导体上延迟了TiO₂由锐钛矿向金红石相的转化,增强了V与载体TiO₂的相互作用,使TiO₂光吸收限发生蓝移,对可见光部分的吸收明显增加,拓宽了催化剂的光响应范围;材料吸光性能强弱顺序Pd/V₂O₅-TiO₂ >Cu/V₂O₅-TiO₂ >Ag/V₂O₅-TiO₂>Ni/V₂O₅-TiO₂;材料的吸附性能及反应物的吸附态是反应发生的关键,CO₂在Ag/V₂O₅-TiO₂表面无法形成卧式吸附态,没有目的产物甲基丙烯酸(MAA)生成,光量子效率低;光吸收性能较好的Pd/V₂O₅-TiO₂对CO₂吸附能力过强,卧式吸附态脱附温度高,光催化效率不高;Cu/V₂O₅-TiO₂对CO₂吸附能力适中,CO₂与C₃H₆脱附温度较接近,实现了“光-表面-热”的协同作用,光量子效率最高,达15.1%。