新型支化聚乙烯亚胺螯合树脂的制备及吸附性能研究

在聚乙烯亚胺(PEI)的胺基上接枝4种不同的侧链,制备出4种新型的螯合树脂。研究这些螯合树脂对重金属离子Hg(II)、Cd(II)、Co(II)、Cu(II)、Zn(II)、Pb(II)、Mg(II)的吸附性能以及选择性吸附,并对温度对Cu(II)的最大吸附量的影响进行了研究。结果表明:新型的螯合树脂对Hg(II)有很好的吸附性能和吸附选择性,对Cu(II)、Cr(III)重金属离子也有较好的吸附性能,随着温度的升高,树脂对金属离子的吸附量逐渐上升。     

聚苯乙烯负载2-氨基-5-乙基-1,3,4-噻二唑螯合树脂的合成及其吸附性能

以氯甲基化聚苯乙烯 (PS)、一缩二乙二醇 (DEG)、二缩三乙二醇 (TEG)为原料,通过亲水性悬臂将杂环功能基2-氨基5-乙基-1,3,4-噻二唑 (AETZ) 引入到聚苯乙烯-二乙烯苯母体中,合成了两种新型螯合树脂 (PS-DEG-AETZ,PS-TEG-AETZ),并对两种树脂进行了红外光谱和元素分析表征.测定了该树脂对Cu2 、Pb2 、Zn2 、Ag 、Hg2 等金属离子的吸附性能.结果表明,PS-DEG-AETZ,PS-TEG-AETZ对Hg2 、Ag 的静态吸附量分别为0.41mmol/g和0.30mmol/g,对Cu2 、Pb2 、Zn2 的吸附量为零,表现出很好的吸附选择性,亲水性悬臂长度的增加有利于树脂吸附量的增加.     

交联聚氨基壳聚糖螯合树脂的制备及吸附性能研究

以壳聚糖为原料合成了交联聚氨基球状螯合树脂,并考察了其对Hg(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附性能及影响因素。结果表明,对高浓度金属离子(约0.01mol/L)吸附量的大小为Hg(Ⅱ)>Pb(Ⅱ)>Zn(Ⅱ),对Zn(Ⅱ)几乎不吸附;而在低浓度时(约20ug/ml)树脂对三种离子均具有较高的吸附率(>55%)。     

二硫代氨基甲酸酚醛型螯合树脂的合成及其对Ag~+的吸附性能研究

以乙二醇单苯醚-甲醛负载三乙烯四胺螯合树脂(PB-TETA)为前驱体,经氨基与二硫化碳反应,得到含二硫代氨基甲酸基酚醛型螯合树脂(PB-TETA-CS2)。对所制备的新型螯合树脂进行了红外光谱和元素分析等表征,研究了树脂对Ag+、Hg2+、Cu2+、Pb2+和Ni2+等金属离子的静态饱和吸附量及树脂对Ag+的动力学及热力学吸附性能。结果表明,该树脂对Ag+的吸附量最高;pH=4时的最大吸附量为0.18mmol/g。树脂对Ag+的吸附受液膜扩散控制,等温吸附过程符合Langmuir单分子吸附模型。     

聚苯乙烯负载聚酰胺-胺型螯合树脂对Hg2+的吸附分离性能

以聚苯乙烯负载聚酰胺-胺型螯合树脂为吸附剂,确定了金属离子溶液的pH值及流速;洗脱液的流速.浓度及酸度等最佳柱实验条件,测定了以Na 、Mg2 、Ca2 、Ba2 、Ni2 、Cd2 ,Pb2 、Cu2 、Zn2 等金属离子作为干扰离子时谊吸附荆对Hg2 的回收率.实验结果表明,该树脂对Hg2 具有较高的吸附选择性,从二元金属离子混合液中对Hg2 的回收率达到85.3%以上.     

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+.     

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螫合吸附性能,尤其对Fe3+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+>Zn>3+     

弱酸性氨基二硫代甲酸酯功能化聚氯乙烯树脂对Hg2+的吸附与脱附性能

以聚氯乙烯为原料依次与四乙烯五胺、CS2和ClCH2COONa反应合成了一种含氮、氧、硫的弱酸性氨基二硫代甲酸酯功能化的聚氯乙烯螯合树脂,树脂的结构经红外分析和元素分析表征。探讨了在不同pH值、Hg2+初始浓度、吸附温度和时间等条件下合成树脂对Hg2+的吸附性能。结果表明,螯合树脂对Hg2+有较快的吸附速率,pH=2.0左右时树脂对Hg2+的吸附效果最好,随着温度的升高吸附量逐渐增大,35 ℃时Hg2+起始浓度为0.01766 mol/L时,树脂对Hg2+的吸附量可达3.330 mmol/g。树脂对Hg2+的吸附符合Langmuir和Freundlich等温式。用0.2 mol/L硝酸-10%硫脲对吸附后的树脂进行洗脱,脱附率达99.2%。     

硫脲树脂的合成及其对金属离子的吸附性能

采用双(异硫氰酸甲酸)丁二酯分别与二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺单体进行加聚反应制得4种主链上含有硫脲基团的新型螯合树脂PETU-Ⅰ～PETU-Ⅳ。红外光谱分析表明,树脂中存在硫脲基团,树脂热稳定性和溶胀性能良好。用静态吸附法研究了PETU树脂对金属离子的吸附性能,4种树脂对Au(Ⅲ)的吸附容量分别为2.48、2.68、4.74和6.44mmol/g,对Ag(Ⅰ)的吸附容量分别为2.15、3.53、3.74和3.98mmol/g,对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)等金属离子吸附容量低于0.36mmol/g;PETU-Ⅳ对Au-Cu和Au-Zn的分离因子>1000,PETU-Ⅱ对Ag-Cu和Ag-Zn的分离因子>10,说明树脂对Au(Ⅲ)、Ag(Ⅰ)具有较高的吸附容量和优良的吸附选择性。PETU-Ⅳ树脂重复使用5次,吸附容量无明显下降,说明树脂具有良好的重复利用性能。     

系列多胺类螯合树脂的合成及其对重金属离子选择性吸附研究

通过胺化反应合成了系列多胺类螯合树脂,其中优选的PAMD树脂对于Cu(Ⅱ)的吸附容量高达2.24mmol/g,是商业树脂S984的1.3倍。通过对比PAMD树脂在Cu(Ⅱ)/Ni(Ⅱ)体系、Cu(Ⅱ)/Zn(Ⅱ)体系和Zn(Ⅱ)/Ni(Ⅱ)体系中的吸附行为,发现其吸附选择性遵循Cu(Ⅱ)Zn(Ⅱ)Ni(Ⅱ)。Extended Langmuir模型对双组份吸附行为模拟吻合程度较高。PAMD树脂对Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的选择性系数最高达1177.13,远高于同初始浓度的Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的选择性系数9.22。在重金属离子共存体系中,各离子相互作用表现为对吸附活性位点的直接竞争效应以及阴离子的促进效应。     

季铵盐型螯合树脂的合成及其对铅离子的吸附研究

合成了一种含有季铵盐结构的希夫碱型螯合树脂(CPS-DMA-S-HCTA),研究了其对Pb(II)离子的吸附和脱附行为.树脂红外光谱分析和元素分析结果表明,成功合成了CPS-DMA-S-HCTA螯合树脂;树脂的热分析结果表明,CPS-DMA-S-HCTA树脂的初始分解温度为205℃,具有良好的热稳定性;静态实验结果表明,在研究的浓度范围内,吸附平衡数据符合Freundlich等温吸附方程,且吸附为放热、混乱度减小的自发过程,吸附过程以化学吸附为主,298 K,Pb(Ⅱ)溶液的初始浓度为600 mg/L时,适宜的吸附pH为5~6,平衡吸附量为96.1 mg/g,吸附达到平衡的时间约为10 min.采用1.5 mol/L的硝酸溶液作脱附剂,脱附率可达98%以上,解吸速率快,10 min左右流出液中重金属离子的浓度几乎为0 mg/L.经过10次吸附-解吸-吸附研究表明,树脂可重复使用性强.     

巯基树脂对金属离子的吸附性能(Ⅱ)

研究了自合成的巯基树脂对重金属离子Ag 、Hg2 、Cr3 的吸附容量、吸附动力学、等温吸附过程等静态吸附性能,影响吸附的因素和吸附机理.结果表明,该树脂对上述3种离子吸附能力强,吸附量分别达6.56mmol/g、3.25mmol/g、2.10mmol/g.树脂对各重金属离子等温吸附在实验浓度范围内符合Langmuir或Freundlich方程.吸附机理研究表明,巯基与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;另外树脂对Ag 、Hg2 吸附过程中存在一定的氧化还原现象.     

丙烯酸接枝改性花生壳的制备及其对Hg(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附研究

以花生壳(PH)和丙烯酸(AA)为原料,采用Fe~(2+)-H_2O_2引发接枝反应,制备了丙烯酸接枝改性花生壳(PH-g-AA)吸附材料,用热重分析(TG)、能谱分析(EDS)和零电荷点(pHpzc)的测定等对其结构进行表征。考察了pH值、吸附时间、Hg(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)初始浓度、温度、共存离子等因素对Hg(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)吸附效果的影响。结果表明:PH-g-AA对Hg(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的最佳吸附pH范围均为5.0~6.0,在金属离子的初始浓度为50mg·L~(-1)、温度为20℃时的吸附效率均超过95%。吸附量随温度升高而增大,热力学参数△G、△H的计算值表明是自发、吸热过程。吸附动力学可以用准二级动力学模型描述和预测,Freundlich方程能较好地描述PHg-AA吸附Hg(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的等温吸附过程。表面络合和离子交换作用是主要的吸附机制。     

三唑螯合树脂AMTR和AHMTR对Pd（Ⅱ）,Pt（Ⅳ）的吸附性能研究

使用含４－氨基－３，５－二甲基－１，２，４－三唑和４－氨基－３，５－二羟甲基－１，２，４－三唑功能基的三唑螯合树脂的ＡＭＴＲ和ＡＨＭＴＲ，研究了时间、酸度、金属离子浓度及树脂结构等对树脂吸附Ｐｄ（Ⅱ）和Ｐｔ（Ⅳ）的吸附能力，吸附速度及洗性能的影响，结果表明，两种树脂对Ｐｄ（Ⅱ）和Ｐｔ（Ⅳ）均表现出良好的吸附选择性，并且ＡＭＴＲ树脂的吸附性能优于ＡＨＭＴ树脂。     

含硫弱酸性酚醛树脂对Ag+的吸附性能

含硫配位原子的螯合树脂对过渡金属离子尤其是贵金属离子具有良好的吸附性能[1]。螯合树脂的母体交联聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯[2]具有疏水性,即使引入螯合基团其疏水性仍很强,对在水溶液中的吸附很不利。而含有酚醛骨架的螯合树脂具有亲水性[3]。本文以酚醛树脂为大分子骨架,通过化学反应连接上具有强配位原子硫的巯基羧酸,研究了该巯基弱酸性酚醛树脂对Ag+在各种条件下的吸附性能。1　实验部分1 1　仪器与试剂NicoletMAGNA550(SeriesⅡ)红外光谱仪,SHA C水浴恒温振荡器,3200原子吸收分光光度计,JSM 5600LV扫描电镜,Quest.le…     

氨基硫脲-甲醛螯合树脂的合成及吸附性能

以氨基硫脲和甲醛为原料,用一步法合成了一种新型的螯合树脂.测定了树脂对几种金属离子的吸附容量和对某些金属离子的吸附率,研究了吸附动力学、等温吸附等静态吸附性能.实验发现,树脂对某些贵金属离子有相当高的吸附容量和吸附率,对金离子有很好的吸附选择性.等温吸附测定表明在稀浓度范围内吸附符合Langmuir方程.     

螯合树脂S930对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能与作用机理研究

通过静态吸附和动态吸附研究系统分析了螯合树脂S930对单组分与双组分体系中Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附行为,经结构表征(FT-IR、XPS)与软硬酸碱理论(HASB)深入探讨了3种金属离子在S930树脂上的作用机理。结果表明,树脂吸附金属离子的最佳pH值为5.0左右,且对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的吸附过程符合Langmuir方程,而对Cd(Ⅱ)的吸附过程符合Freundlich方程。吸附过程在6h左右达到平衡,且符合Lagergren二级吸附动力学模型,表明化学作用是吸附速率决定步骤。Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的动态吸附过程符合Thomas模型。FT-IR、XPS及HASB同时证明树脂对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的作用包括离子交换与配位作用,而对Cd(Ⅱ)的作用以离子交换为主,是树脂对Cd(Ⅱ)吸附选择性较差的主要原因。     

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.     

球状壳聚糖负载噻二唑树脂的合成及其吸附性能

用苯甲醛保护胺基后,将2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑引入到大孔壳聚糖微球上,合成了亲水性的多孔球状吸附树脂(CTS-AMT)。 对比研究了CTS-AMT和母体微球(CTS)对Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2+、Ag+和Hg2+的吸附性能。 结果表明,pH=5.0,T=298.15 K时,CTS-AMT树脂对上述金属离子的吸附在1.5 h内基本达到平衡,对金属离子Hg2+、Ag+和Pb2+的静态饱和吸附量分别为2.54、2.31和1.71 mmol/g。 在实验浓度范围内该树脂对Hg2+的吸附过程符合 Langmuir等温吸附模型。     

新型多胺螯合树脂对Cu(Ⅱ)的吸附性能研究

通过二乙烯三胺改性反应成功制备了多胺螯合树脂(DA),以Cu(Ⅱ)为吸附质研究了该树脂对重金属离子的吸附性能。实验结果表明该树脂对Cu(Ⅱ)的吸附符合二级动力学模型,吸附为熵推动的自发吸热过程。Langmuir方程和Freundlich方程均能较好地描述其吸附过程,但Langmuir方程拟合的效果更好。在pH=5时,DA树脂对Cu(Ⅱ)的饱和吸附量达到1.360mmol/g,超过了商用树脂S984,表现出良好的吸附性能,有潜在的应用价值。