强酸型阳离子交换纤维对稀土和过渡金属离子的交换性能研究

本文系统地研究了用辐射引发苯乙烯－二乙烯苯与聚乙烯醇无纺布接枝共聚并进一步磺化制复的强酸型阳离子交换纤维ＳＰＶＡ－ｇ－ＰＳｔ－ＤＶＢ与过渡和稀土金属离子交换吸附的基本性能。并且探讨了用这种纤维富集稀土离子矿浸出液的可能性。     

弱酸型阳离子交换纤维聚丙烯纤维接枝聚丙烯酸共双丙烯酸二甘醇酯交换性能的研究 Ⅱ.对稀土金属离子的交换作用

本文系统研究了以聚丙烯(PP)无纺布为基体的,通过电子束预辐照引发接技共聚的方法制备的丙烯酸(AA)和一缩二乙二醇双丙烯酸酯(DGA)与PP的接技共聚物PP—g—PAA—DGA阳离子交换纤维对八种稀土离子的交换行为。发现交换量大,交换速度快,温度,溶液的pH值对交换的影响很大。吸附了稀土离子的纤维可用少量的稀HCl解吸,达到浓缩稀的稀土溶液的目的。经廿次交换—解吸循环后纤维的交换容量基本不变。表明它具有良好的交换稳定性。     

染着棉交换纤维对水中镉的吸附研究

本文制备了活性艳红K—2BP染着棉交换纤维。初步考察了其对水中镉的吸附能力。结果表明,染着棉交换纤维对水中镉有较好的吸附作用。     

四乙烯五胺螯合纤维对In(Ⅲ)的吸附选择性和吸附机理研究

研究了四乙烯五胺螯合纤维对In(Ⅲ)的吸附性能,确定了吸附的最佳pH值范围为2.00～6.00,纤维对酸的交换容量约为2.70mmol/g。TEPACF对混合溶液中In(Ⅲ)的吸附选择性研究表明,在pH值为2.50～3.00时,TEPACF对In(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的最佳静态吸附容量分别为0.50mmol/g、0.59mmol/g、0.22mmol/g和0.19mmol/g,能从混合溶液中吸附富集In(Ⅲ),洗脱富集倍数为12。对吸附In(Ⅲ)后的纤维进行了FT-IR、SEM和EDX检测,红外光谱中吸附后出现在1107cm~(-1)和617cm~(-1)处的峰表明N原子与金属离子形成了配位键;SEM图片上可以直观观察到,吸附In(Ⅲ)后纤维表面布满了白色小颗粒,且主要集中在纤维表面,结合EDX检测推测出现的白色颗粒与纤维吸附金属离子形成的螯合物有关,TEPACF吸附In(Ⅲ)后的检测结果均显示出化学吸附特征,并推测吸附过程应为环状螯合物的化学吸附机理。TEPACF的研究为解决铟在富集分离中的难题提供了新思路。     

胺肟型螯合纤维

胺肟型螯合纤维的胺肟螯合基团可以与某些金属离子发生螯合作用,增强了吸附金属离子的定向性和选择性。本文系统介绍了胺肟螯合纤维的定义、用途和研究进展。     

载双硫腙螯合纤维制备及富集重金属离子研究

合成了一种聚苯乙烯基载双硫腙 (DzS) 螯合纤维,研究了该纤维对4种重金属离子的螯合性能,讨论了吸附酸度、吸附时间等对4种重金属吸附性能的影响,选择了适当的反应条件,得出了该螯合纤维对重金属离子吸附量及选择性大小顺序:Pd(Ⅱ)>Cu(Ⅱ)>Co(Ⅱ)>Cd(Ⅱ),指出该纤维与石墨炉原子吸收分光光度测定法结合,可成功地应用于环境检测天然水样中的重金属离子.     

复合型胺基吸附纤维及其对二氧化碳的吸附性能

将聚乙撑亚胺固化在玻璃纤维上,制得胺基吸附纤维.系统考察了不同原料比例下该吸附纤维的化学结构性能、热稳定性能及交换容量,测定了该吸附纤维的吸水率,在饱和水蒸汽和干燥条件下对CO2的吸附性能,以及作为CO2气体吸附材料的重复使用及再生性能.研究表明,适当的交联剂用量可使该吸附纤维250℃左右仍保持热稳定.该吸附纤维具有较高的交换容量,最高可达到3mmol/g以上;在饱和水蒸汽环境中,该吸附纤维对二氧化碳的吸附量可达20wt%以上,但吸附量随着交联程度的提高而减低.该吸附纤维具有良好的重复使用及再生性能,经再生使用后,吸附纤维对湿态CO2的吸附量变化不大.     

聚丙烯纤维预辐照接枝制备弱碱性离子交换纤维及其对链霉素的吸附

以γ-射线预辐照,在聚丙烯(PP)纤维上接枝丙烯酰胺(AAm),再经过Hofmarm降解反应制备弱碱性离子交换纤维(PP-g-YAm)交换容量达到5.47mmol/g干纤维.研究了PP-g-VAm纤维对链霉素的吸附和解吸性能.其吸附等温曲线符合Langmiur吸附等温式.静态吸附试验表明,PP-g-AAm纤维对链霉素的吸附量可以达到446.96mg/g千纤维,脱附率达到98.9%.     

PVA/DTC纳米纤维的制备及对铅离子的吸附行为

通过高压静电纺丝技术制备了聚乙烯醇/聚乙烯亚胺(PVA/PEI)纳米纤维膜, 对纤维膜进行功能化使其转化为对重金属离子具有高络合能力的聚乙烯醇/二硫代氨基甲酸盐功能化聚乙烯亚胺(PVA/DTC)纳米纤维膜. 研究了PVA/PEI纳米纤维膜的交联和功能化以及PVA/DTC纤维膜对铅离子的吸附行为. 结果表明, 高压静电纺丝法可制备出纤维直径分布均匀、 形貌良好的纳米纤维膜, 且交联、 功能化后仍能保持蓬松纳米纤维状的网状结构. PVA/DTC纳米纤维膜对铅离子吸附速率快, 吸附量容量高, 且具有良好的再生吸附能力, 是一种潜在的重金属离子高效吸附材料.     

金属离子交换分子筛的NO吸附性能

在固定床流动吸附装置上利用吸附一脱附法测定了各种金属离子交换分子筛上NO吸附性能．结果表明，在ZSM－5上NO的可逆吸附量（qrev）与不可逆吸附量（qiir）随交换金属离子的不同而不同．单位交换金属离子的NO可逆吸附量（qrev）与不可逆吸附量（qiir）随分子筛铝含量的减少而增加．qrev与qiir在ZSM－5分子筛上不随交换度变化，而在丝光沸石上却随交换度的变化而改变．     

化学吸附纤维制备、性能及应用研究进展

综述了20年来作者对化学吸附纤维(离子交换、螯合)制备、性能及应用研究结果．包括已发表的文章、未全丈发表的会议报告及尚未发表的研究结果．化学吸附纤维制备研究：基体纤维有聚丙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚乙烯醇纤维，采用方法有辐射引发、化学引发、大分子化学转化，研制了强酸、弱酸性阳离子交换纤维；强碱、弱碱性阴离子交换纤维、螯合纤维．应用研究：对金、铀、重金属等离子的吸附和分离；在填充床电渗析中的应用、吸附气体中H2S、CO2、NH3、HCl、SO2，以及CO2、H2S的分离；废水处理等．     

螯合纤维的研究：Ⅱ.含偕胺肟基螯合纤维的吸附性能

本文系统地研究了通过枝共聚和偕胺肟化反应制备的以聚乙烯醇缩甲醛（ＰＶＦ）无纺布为基体的含偕胺肟基螯合纤维对碱土，过渡贵重，稀土和放射性金属离子的螯合吸附行为，测定了在不同温度下的吸附速率曲线。并且首次发现这种螯合基团有氧化－还原性性质，能将高价金属离子如Ａｕ＾３＾＋还原成价态，即还原成元素金。     

半碳化粘胶基阳离子交换纤维的结构与性能的研究

本工作采用元素分析,比表面积测定,静态吸附、动态吸附、中和滴定、pH曲线测定、热分析、扫描电镜、红外光谱、X-射线光电子能谱(ESCA)、X-射线衍射分析等技术较系统地研究了我们首次研制的半碳化粘胶基阳离子交换纤维(SCVCIEF)的结构与性能。结果表明,此类新型阳离子交换纤维具有交换容量高,再生性能好等特性;SCVCIEF-C_1的动态交换容量为5.64毫克当量/克,SCVCIEF-b_1为5.7毫克当量/克;再生交换二十次后SCVCIEF-C_1的交换容量仅下降1.4％,SCVCIEF-b_1下降5.8％;交换纤维比表面积大,吸(脱)附速度快,耐酸、耐水,耐有机溶剂,耐热性良好,碱性介质中交换温度对纤维交换容量影响较大。     

阴离子交换纤维的制备及其对铀的吸附性能研究

研究了以聚丙烯纤维为基体辐射接枝乙烯吡啶制备阴离子交换纤维。这种纤维可用于提取铀,其吸附铀速度比颗粒状离子交换剂要快。     

一种新型PAN基强碱离子交换纤维的合成、表征及对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以聚丙烯腈纤维为原料,经同步接枝与交联及季铵化二步反应制得一种富含强碱基团的PAN基阴离子交换纤维(SW-APAN)。该方法有效避免了复杂的辐照接枝和致癌试剂氯甲基甲醚的使用,所得功能纤维形貌良好、物理化学性质稳定,其总交换容量和强碱交换容量分别超过4mmol/g和2mmol/g。通过批量吸附实验和柱吸附实验初步考察了SW-APAN纤维对Cr(Ⅵ)的吸附性能,实验结果表明,该纤维具有较高吸附容量(298K下192.00mg/g)和优异的吸附动力学性能,且经5次吸附-脱附循环后,吸附容量仍保持稳定。     

多胺型阴离子交换纤维吸附铬(VI)的动力学

以聚丙烯腈纤维为原料, 采用化学改性法, 制备了多胺型阴离子交换纤维. 研究该纤维对Cr(VI)的吸附特性. 在研究的温度及浓度范围内, 该纤维对Cr(VI)吸附的平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程, 对Cr(VI)有较强的亲和力, 吸附反应易于进行. 重点研究了该纤维对Cr(VI)的吸附动力学特性, 分别采用Lagergren一级动力学方程、修正伪一级动力学方程、伪二级动力学方程和颗粒内扩散方程进行拟合, 计算相应的速率常数. 研究表明, 该吸附是一个快速吸附过程, 20 min即可接近吸附平衡, 吸附过程符合伪二级动力学方程, 以化学吸附为主, 该纤维能够多次反复对Cr(VI)进行吸附.     

弱酸性阳离子交换纤维的制备和应用的研究

本文采用碱性条件下的腈纶水解法，以硫酸肼为交联剂，制备了具有高交换容量和良好物理－机械性能的弱酸性阳离子交换纤维，最高交换容量可达８．４ｍｍｏｌ／ｇ（Ｈ型干纤）。除研究各种因素对纤维性能的影响外，本文还通过实验及仪器分析手段测定了纤维的结构，初步探讨了水解交联的反应机理。将此离子交换纤维用于净化ＨＣｌ和ＮＨ３这两种酸、碱有害气体，实验表明吸附性能优于同类树脂。     

多胺型螯合纤维的结构表征和性能

以聚丙烯腈纤维为原料,采用化学改性法,制备了多胺型螯合纤维.运用红外光谱分析,表征其化学结构、活性功能基,由IR图谱可知,—CN的特征峰几乎完全消失、1644 cm-1处的—N—C N特征峰的出现,以及1600 cm-1附近的—NH2弯曲振动峰、1580 cm-1附近的—NH弯曲振动峰证实了N,N配位的功能基团——脒基及胺基的存在;采用示差扫描量热仪(DSC)分析改性前后纤维的热稳定性及其变化原因,因改性后纤维的结构改变较大,其热稳定性也相对降低;以扫描电镜仪(SEM)测试分析纤维制备过程中的微观形貌变化与其性能之间的关系;通过机械强度及直径测量,研究了改性前后纤维的机械性能变化,并对影响制备较高强度功能纤维的因素进行了分析;结合滴定曲线、交换容量,测定该纤维的化学稳定性及吸附性能.结果表明,该功能纤维表面及截面内均有较多的沟槽和微孔结构,具有较好的机械性能和化学稳定性,该纤维使用的最佳pH值范围是2.0~8.0,交换容量平均值为10 mmol.g-1.     

大网均孔阴离子交换纤维的合成及其对苯酚吸附性能研究

以大网均孔吸附纤维(MIAF)为原料,将MIAF进行氯甲基化、胺化,制得大网均孔弱碱性阴离子交换纤维(MIAEF),探讨了氯甲基化过程中的影响因素,并初步研究了MIAEF对水溶液中苯酚的吸附性能,MIAEF和弱碱性离子交换纤维(NormalAnionExchangeFiber,NAEF),对水溶液中苯酚动力学性能的比较研究表明:MIAEF对水溶液中的苯酚表现出更好的吸附性能,平衡时吸附量达1.368mmol/g,是NAEF的3倍以上。     

FFC-1离子交换纤维对酸碱有害气体吸附性能的研究

系统考察了不同直径及反离子形式的FFC-1聚羧酸离子交换纤维对酸碱有害气体的穿透吸附,各种温、湿度条件下的吸水率,以及作为有害气体吸附滤除材料的重复使用与再生性能。研究表明:FFC-1纤维直径的减小有利于提高对有害气体的动态吸附容量。在体系温度、相对湿度分别为15℃、50%时,以3D腈纶为起始原料的钠型FFC-1离子交换纤维的吸水率≥350mg/g.纤维;对SO2的穿透吸附容量可达200mg/g.纤维。FFC-1离子交换纤维具有良好的重复使用与再生能力,经20次再生循环使用后,纤维交换容量未见明显变化。