超高交联吸附树脂吸附对硝基苯乙酮的热力学研究

比较两种超高交联聚苯乙烯吸附树脂NJ-8、AM-1与Amberlite XAD-4(以下简称XAD-4)对对硝基苯乙酮的静态吸附行为，根据吸附等温线研究了吸附热力学性质．在298～318K和研究的浓度范围内，NJ-8，AM-1、XAD-4对对硝基苯乙酮的吸附平衡数据符合Freundlich吸附等温方程．结果表明：吸附为放热过程，适当降低温度有利于吸附．计算了对硝基苯乙酮在NJ-8，AM-1、XAD-4树脂上的吸附焓变、自由能变，吸附熵变．对吸附行为作了合理的解释。     

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.     

没食子酸修饰树脂对对氯苯胺和对硝基苯胺的吸附行为

通过Friedel-Crafts后交联及化学修饰反应,制备了没食子酸修饰的超高交联吸附树脂(GAMR),并通过傅里叶变换红外光谱仪、元素分析仪和比表面及孔径分析仪对其理化性质进行了表征。通过等温吸附实验和吸附动力学实验,研究了GAMR树脂对不同温度下水溶液中的对氯苯胺和对硝基苯胺的吸附行为。结果表明,GAMR树脂具有较高的比表面积(1227.1m2/g)和较丰富的微孔(888.5m2/g),树脂表面修饰了较丰富的羟基和羰基。GAMR树脂对对氯苯胺和对硝基苯胺均具有良好的吸附性能,吸附量随着温度的升高而下降。Freundlich等温吸附方程能够更好地拟合吸附等温线数据,GAMR树脂对对氯苯胺和对硝基苯胺的吸附机理较复杂。吸附焓变ΔH0,表示吸附过程为放热反应,且以物理吸附为主;吸附自由能变ΔG0,说明吸附过程可自发进行;吸附熵变ΔS0,表明吸附质分子在树脂表面上的运动受到了限制。动力学实验结果表明,吸附过程符合一级动力学方程,颗粒内扩散是吸附过程的主要控制步骤。     

几种吸附树脂对硝基化合物吸附性能的研究

研究NJ－8、AM－1、Amberlite XAD-4、JX－101 4种吸附树脂对对硝基苯乙酮和对硝基苯甲酸的静态吸附行为。结果表明：江苏南大戈德环保科技有限公司研制的NJ－8和AM－1两种吸附树脂对硝基化合物的吸附效果较好。并研究NJ－8型吸附树脂的动态吸附和脱附行为，结果显示：NJ－8型吸附树脂对对硝基苯甲酸的吸附容量为128mg/g干树脂，对对硝基苯乙酮的吸附容量为383mg/g干树脂。用8%NaOH:乙醇（体积比1：1）洗脱吸附酸的树脂，用甲醇或乙醇洗脱吸附酮的树脂，体积为5BV时，温度分别为333K和313K，脱附率均接近100％。     

乙酰苯胺修饰的吸附树脂对苯酚和对氯苯酚的吸附研究

通过Friedel-Crafts后交联及化学修饰反应,合成了乙酰苯胺基修饰的超高交联吸附树脂ZH-05,通过红外光谱(IR)和比表面及孔径分析(BET)对其结构进行表征.以Amberlite XAD-4树脂作为参照,通过等温吸附实验和吸附动力学实验探讨了ZH-05树脂对水溶液中苯酚和对氯苯酚的吸附性能和机理.结果表明,与XAD-4树脂相比,ZH-05树脂对苯酚和对氯苯酚均具有更佳的吸附性能.Langmuir和Freundlich方程均能较好拟合ZH-05树脂对苯酚和对氯苯酚的吸附等温线.ZH-05树脂对苯酚和对氯苯酚的吸附以焓推动的自发物理吸附过程为主,吸附过程放热;吸附符合准一级动力学吸附方程,颗粒内扩散是吸附过程的主要控制步骤.     

羟肟酸型吸附树脂对苯酚的吸附性能

通过水杨羟肟酸(SHA)与氯甲基化交联聚苯乙烯微球之间的Friedel-Crafts烷基化反应,实现了SHA在交联聚苯乙烯微球(CPS)上的固载化,制得了SHA功能化微球SHA-CPS。采用红外光谱对其结构进行表征;通过吸附动力学实验和等温吸附实验研究了SHA-CPS微球对苯酚及对硝基苯酚的吸附行为,考察了介质的pH、温度对SHA-CPS微球吸附苯酚的影响,探讨了其吸附热力学与吸附机理。结果表明,SHA-CPS对苯酚及对硝基苯酚具有较强的吸附能力和较快的吸附速率,其吸附能力受温度和pH影响较大。SHA-CPS对苯酚及对硝基苯酚的吸附动力学过程符合准一级方程,其吸附行为符合Freundich吸附模型,属单分子层吸附。SHA-CPS吸附树脂具有良好的重复使用性能。     

一种亲水的酚羟基修饰聚苯乙烯树脂对酚类化合物的吸附热力学

在283-323K和研究的浓度范围内,苯酚、对甲苯酚、对氯苯酚和对硝基苯酚在亲水性的酚羟基修饰聚苯乙烯树脂（AM-1）与大孔吸附树脂（Amberlite XAD-4)上平衡吸附数据符合Freundlich吸附等温方程。酚类化合物在AM-1上的吸附容量比在Amberlite XAD-4上的吸附容量增加20%以上,这主要得益于AM-1表面的酚羟基入树脂的微孔结构。在较稀的溶液中AM-1对苯酚的吸附量比AmberliteXAD-4对苯酚的吸附量增加60%,表明AM-1对苯酚有特殊的选择性。Freundlich吸附等温线、相对吸附容量以及等量吸附焓表明,四种酚在两种树脂上的吸附是物理吸附过程。对酚类化合物被两种树脂吸附的吸附焓、自由能、吸附熵也作了测试,并对吸附行为作了合理的解释。     

聚(N-甲基-N-对乙烯基苄基乙酰胺)对水中苯酚的吸附

由大孔交联氯甲基化聚苯乙烯进行甲胺化和乙酰化反应,合成了聚(N-甲基-N-对乙烯基苄基乙酰胺)树脂,树脂的氯含量由原来的3.95mmol/g降至0.63mmol/g.测定了树脂对水中苯酚的吸附等温线,结果表明,吸附平衡数据符合Freundlich等温方程.利用热力学函数关系计算了吸附焓、吸附自由能和吸附熵,结果表明,吸附量在10～40mg/g时,吸附焓为-71.20～-24.65kJ/mol,吸附自由能为-4.64～-6.07kJ/mol,吸附熵为-62.35～-218.56J/(mol·K).讨论了吸附过程中树脂对水中苯酚吸附的氢键与疏水作用的吸附机理.     

树脂吸附法处理对氨基苯酚生产废水的研究

本文选用ＣＨＡ－１１１吸附树脂对对氨基苯酚生产过程中的含酚废水进行了处理和回收，研究了树脂种类、吸附流速和脱附剂的类型、浓度、流速、温度等对ＣＨＡ－１１１树脂的吸附、脱附性能的影响，并回收对氨基苯酚取得了满意的效果。     

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.     

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.     

不同基团修饰的吸附树脂对芳香两性化合物的吸附等温线研究

研究了带有不同功能基团的超高交联吸附树脂NG-10和NJ-99对水溶液中芳香两性化合物氨基苯甲酸的静态吸附性能,并与不带功能基团的吸附树脂CHA-111和XAD-4进行了比较.研究结果表明,树脂NJ-99对水溶液中氨基苯甲酸的吸附能力高于其他树脂.邻氨基苯甲酸在4种树脂上的吸附量均大于对氨基苯甲酸,主要原因是其溶解度小.吸附等温线采用经验的Freundlich方程和理论的Langmuir吸附方程来拟合,在实验所研究的浓度范围内,方程的拟合相关性均很好.     

偏苯三酸酐修饰的树脂对邻苯二甲酸的吸附研究

用颗粒活性炭作比较,通过等温吸附实验和吸附动力学实验研究了偏苯三酸酐修饰的吸附树脂对邻苯二甲酸的吸附性能及吸附机理。结果表明,偏苯三酸酐修饰的树脂对邻苯二甲酸具有良好的吸附效果,吸附量随着温度的升高而下降。Freundlich吸附等温方程很好地拟合邻苯二甲酸在偏苯三酸酐修饰的树脂上的吸附行为。吸附焓变结果表明,吸附过程是以放热的物理吸附为主,且焓变的绝对值均随着吸附量的增大而减小。邻苯二甲酸在偏苯三酸酐修饰的树脂上的吸附过程符合准一级动力学方程,颗粒内扩散是吸附过程的主要控制步骤。     

邻-氨基酚修饰吸附树脂对2-氨基吡啶的静态吸附热力学及动力学特征

合成了两种邻-氨基酚修饰超高交联吸附树脂(MOAR-1、MOAR-2),并用该树脂对水溶液中2-氨基吡啶的静态吸附热力学和动力学特征进行研究。热力学研究结果表明,Freundlich吸附等温方程能够对静态吸附等温线进行很好地拟合。吸附焓变ΔH<0,其绝对值小于60kJ/mol,表明以物理吸附为主以及该吸附剂容易脱附的特征;ΔG<0,说明吸附是自发行为;ΔS<0,表明吸附质分子在树脂表面上的运动受到了限制。两种树脂对2-氨基吡啶的吸附量随着温度的升高而降低,适当降低温度有利于吸附。动力学研究的结果表明:吸附符合一级动力学方程,吸附速率随温度升高而增大。表观活化能Ea<4.0kJ/mol,说明吸附较容易进行。     

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。     

聚（对乙烯基苄基己内酰胺）树脂对非水体系中苯酚的吸附热力学

测定了聚（对乙烯基苄基己内酰胺）吸附树脂对正庚烷溶液中苯酚的吸附等温线,发现吸附等温线符合Freundlich等温吸附方程,相关系数大于0．99．根据热力学函数关系计算了等量吸附焓、Gibbs吸附自由能和吸附熵,等量吸附焓在30～40kJ／mol之间,推测吸附过程为氢键吸附．通过比较树脂对正庚烷中苯酚和邻硝基苯酚的吸附性能的差别,进一步论证了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．同时,聚（对乙烯基苄基己内酰胺）树脂对正庚烷溶液中苯酚的吸附相对水溶液中苯酚的吸附有更低的吸附焓变、吸附自由能变和吸附熵变．     

大孔树脂对茄尼醇吸附行为的研究

从6种大孔树脂中筛选出用于茄尼醇分离较好的树脂NKA,并进一步研究了其对茄尼醇吸附行为,结果表明,吸附等温线服从Langmuir方程和Freundlich方程,且吸附过程表现为优惠吸附.在温度为283～313K,吸附量为15～35mg/g的条件下,吸附焓变为-16.20～16.57kJ/mol,自由能变为.3.142～3.459kJ/mol,吸附熵变为-47.43～41.17J/mol.K.NKA树脂对茄尼醇吸附速率较快,吸附过程符合一级吸附动力学方程,吸附过程主要受液膜扩散控制.     

新型胺基修饰的超高交联聚合吸附剂吸附水中酚类化合物的研究

合成了新的胺基修饰的超高交联AH系列吸附树脂．以弱碱树脂D301和超高交联吸附树脂ND100为参照，测定了AH系列吸附树脂吸附水中苯酚、对氯苯酚、对甲苯酚、对硝基苯酚的吸附性能。结果表明：修饰的超高交联吸附树脂对苯酚．对甲苯酚、对氟苯酚的吸附量比ND100和D301更大，而D301树脂对对硝基苯酚有最大的吸附量．提出了AH系列树脂对4种酚类化合物吸附行为的作用机理．     

间氨基酚在超高交联树脂上的吸附特征

研究了两种超高交联吸附树脂DA-01和DZH-04对间氨基酚的静态吸附热力学及动力学特征。结果表明,在295K~315K及研究的浓度范围内,Freundlich和Langmuir方程能够对静态吸附等温线进行很好的拟合,DA-01和DZH-04树脂对间氨基酚的吸附符合准一级动力学方程。两种树脂吸附间氨基酚的能力都比较强,用乙醇和2mol/LNaOH混合溶液(体积比1:1)洗脱,温度338K,DZH-04树脂的脱附率为99.50%,DA-01树脂的脱附率为75.36%。     

ZK-1树脂对对甲基苯胺工业废水的柱吸附研究

选择NDA-150与ZK-01树脂作为吸附剂,以工业对甲基苯胺废水为研究对象,进行了树脂柱吸附废水的研究.工业对甲基苯胺废水中,对甲基苯胺含量为5300mg/L,吸附过程中,流量为1BV/h,温度为303K,NDA-150与ZK-01树脂分别吸附处理废水12BV、19BV时,废水中对甲基苯胺去除率为约98%.实验结果表明,ZK-01树脂吸附处理对甲基苯胺废水能力强于NDA-150,这是由于ZK-01树脂骨架上键联的弱酸基团与氨基生成酸碱络合物的结果.通过分析ZK-1树脂吸附-脱附处理对甲基苯胺废水的稳定性试验与脱附所得回收物质鉴定,ZK-1树脂具有运行稳定与回收物质可利用的特点.