新型仿生光催化剂的合成及在孔雀绿光催化降解中的作用

 通过付-克反应用磺酸铁酞菁(FePcS)修饰中孔分子筛HMS,首次得到了一种新型光反应催化剂(简称为HMS-FePcS),并用XRD,TG,FT-IR, SEM/TEM,元素分析及固体紫外漫反射光谱等手段对催化剂进行了表征. 实验结果表明,催化剂能高效地催化H2O2氧化降解孔雀绿染料,光照下,在500 ml浓度为0.1 mmol/L的孔雀绿溶液中加入0.3 ml 30%的H2O2和20 mg HMS-FePcS催化剂,于50 ℃下反应 1200 min,脱色率接近100%,总有机碳的去除率达到73%. 对孔雀绿光催化降解的机理进行了初步探讨.     

有机凹凸棒土对二氯苯酚的吸附研究

本研究采用超声法用十六烷基三甲基溴化铵改性凹凸棒土制得了有机凹凸棒土(HDTMA-凹凸棒土),并采用XRD和FT-IR对其结构进行了表征。通过吸附实验研究了HDTMA-凹凸棒土对水溶液中二氯苯酚的吸附性能和吸附机理。结果表明:经有机改性后,HDTMA+成功进入到凹凸棒土的层间,HDTMA-凹凸棒土对二氯苯酚的吸附量比未改性凹凸棒土增大了近20倍。Freundlich方程能够较好的描述吸附等温线。二氯苯酚在HDTMA-凹凸棒土上主要是焓推动为主的物理吸附过程,且吸附过程放热。     

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.     

超高交联吸附树脂对氯苯酚生产废水的吸附去除研究

用吸附树脂ZH-01对氯酚生产废水的吸附进行了系统研究.实验结果表明,采用ZH-01树脂进行吸附,废水中氯酚类化合物平均去除率达92.3%,CODcr平均去除率达91.0%,树脂经碱液脱附可重复利用,并回收了高浓度的氯酚类化合物且运行稳定,该处理工艺投资少,操作简便,废水在得到有效治理的同时实现了废物的资源化.     

2-噻吩乙酸在3种树脂上的吸附行为研究

通过静态吸附实验 ,研究了XAD 4、NDA 10 0和ND 90吸附树脂对水溶液中 2 噻吩乙酸的吸附热力学及动力学特性 ,结果表明 ,2 噻吩乙酸在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 .2 噻吩乙酸在NDA 10 0和ND 90树脂上的吸附也能用Langmuir等温吸附方程表示 ,但并不只是单层吸附而主要是由毛细管凝聚和微孔填充作用造成的 ,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     

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.     

2,4-二硝基-6-溴苯胺生产废水中有机物的吸附回收工艺研究

通过Friedel-Crafts后交联反应制备了超高交联吸附树脂(YSS150)及二甲胺修饰的超高交联吸附树脂(YSS99),以Amberlite XAD-4树脂做参照,通过等温吸附-脱附、动态吸附-脱附及树脂稳定性实验,在筛选的基础上,研究了YSS150树脂对2,4-二硝基苯胺(2,4-dinitroaniline,DA)及2,4-二硝基-6-溴苯胺(2,4-dinitro-6-bromoaniline,DBA)的吸附效果及对2,4-二硝基苯胺及2,4-二硝基-6-溴苯胺的吸附回收工艺的可靠性.结果表明:YSS150树脂对水中2,4-二硝基苯胺及2,4-二硝基-6-溴苯胺具有较高的吸附容量,吸附等温线符合Freundlich方程,甲醇或8%盐酸具有较好的脱附效果.     

炭化树脂对水溶液中二氯甲烷的吸附性能研究

以废弃的大孔吸附树脂为原料制备炭化树脂,研究了炭化树脂吸附去除有毒有机物二氯甲烷的效果,并和水处理中常用的活性炭JW-208进行了对照,2种吸附剂对二氯甲烷的吸附等温线符合Freundlich方程.在实验浓度和温度范围内,炭化树脂对水中二氯甲烷的静态吸附能力优于活性炭JW-208的吸附能力(前者是后者的1.7~2.7倍),其吸附处理量和吸附处理效果都优于活性炭.     

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。     

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。