氧化还原树脂的合成及其氧化还原性能

本文主要叙述了以国产717强碱性阴离子交换树脂为基体,采用甲醛与对苯二酚、邻苯二酚、连苯三酚和2,7-萘二酚等聚合生成氧化还原树脂,它们的氧化还原容量分别为5.3,5.4和5.2meq/g-干树脂.文中还介绍了本类树脂的氧化还原电位测定方法,并据此研究和测定了对苯二酚、邻苯二酚和连苯三酚型树脂的氧化还原电位,这些电位的测定结果与其氧化还原实验事实相符.也研究了多种氧化剂和还原剂与自制树脂的交换性能,讨论了这些树脂容量与交换性能的关系.应用所合成的新树脂进行了从硝酸银废液中回收银和对硫化氢试行氧化脱硫处理试验,效果良好.     

氧化还原树脂的介绍

氧化还原树脂或称电子交换树脂,为具有氧化还原性能的基因,它和一般离子交換树脂不同的地方,是由于后者只依靠活性官能团經电离后形成离子而进行交換,前者則由于官能团电子的得失能将同它接触的化合物还原或氧化。这种树脂从1950年出現到現在仅有十年历史,現在常見的主要有对苯二酚和硫酚型两大类,其反应可用下式表示:     

聚多巴胺-还原氧化石墨烯修饰电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚

制备了聚多巴胺-还原氧化石墨烯修饰玻碳电极(PDA-rGO/GCE),以此修饰电极作为工作电极,采用循环伏安法(CV)对邻苯二酚(CC)和对苯二酚(HQ)的电化学行为进行了研究。结果表明CC和HQ在该修饰电极上的峰电流与氧化石墨烯修饰电极相比有了明显增高,并且它们的氧化峰电位差和还原峰电位差均超过110 mV,证明该修饰电极用于两种酚的同时检测是可行的。在优化实验条件下,采用微分脉冲伏安法(DPV)对CC和HQ同时进行检测,CC和HQ的峰电流与其浓度均在1.0×10~(-6)～4.0×10~(-3) mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)分别为2.0×10~(-7) mol/L和3.6×10~(-7) mol/L。以所制备的修饰电极对自来水水样和湖水水样进行了加标回收检测,回收率在97.6%～100.6%范围内。     

阴离子交换树脂负载钒(V)—硫脲氧化还原体系引发丙烯腈聚合的研究

用负载偏钒酸根的强碱性阴离子交换树脂(PV)与硫脲(TU)组成氧化还原体系在硝酸溶液中引发丙烯腈(AN)聚合,表观聚合速度是: R=1.92×10~4e~(-6860)/RT[AN]~(1.2)[RV]~(0.44)[TU]~(1.8)[HNO_ 3]~(1.0)聚合动力学参数与V~(6+)—TU体系所得者不同,表明初级自由基的产生受扩散控制因素的重要影响,并且载体树脂在聚合过程中存在着强烈的大分子场效应。聚合诱导期(ι)与引发速度成反比。聚合物分子量与聚合速度成正比,与终止速度和聚合温度成反比。加料方式实验再一次表明了引发种是由五价钒和硫脲络合和/或缔合所产生而不是和异硫脲结合的结果。本文讨论了引发聚合机理。     

磺酸型阳离子交换树脂催化合成肉桂酸甲酯

以磺酸型阳离子交换树脂为催化剂，由肉桂酸和甲醇合成了肉桂酸甲酯。考察了反应条件对酯化反应的影响和树脂的催化稳定性。结果表明，肉桂酸的转化率可达９５．５％，且催化剂的性能稳定。     

缩聚型邻苯二酚树脂的合成及对硼酸的吸附性能

合成了球状邻苯二酚－－甲醛树脂，并讨论了它对硼酸的吸附性能。结果表明，树脂可在中性和弱碱性条件下较好地吸附硼酸；测定了树脂蝗吸附等温曲线，树脂对硼酸的理论吸附量可达６．１４ｍｇ．Ｂ／ｇ干树脂，并且具有良好的动态吸附及洗脱性能。     

对苯二酚型蛇笼氧化还原树脂结构的设想与论证

根据模板聚合理论与对苯二酚型蛇笼氧化还原树脂的性能实验结果,设想本树脂具有蛇笼氧化还原结构,被吸留于其中的对苯二酚-甲醛线形树脂是能起氧化还原作用的“蛇”,交联基体树脂是“笼”。通过电镜实验及该树脂中的对苯二酚-甲醛线形树脂的抽提实验和红外光谱与氮元素定量分析实验,论证了我们所设想的结构模式。     

邻苯二酚自氧化反应的动力学研究

利用单扫示波极谱法（并辅助光谱法）研究了邻苯三酚在ＰＨ７．２０－９．１０的ＴｒｉｓＨＣｌ缓冲体系中自氧化反应的动力学，结果表明，在过量溶解存在时，反应对邻苯三酚为一级，在一定ＰＨ范围内，准一级反应表观率常数ｋａｐｐ随ＰＨ值的增加而增加，说明Ｈ２ＰＹＲ比Ｈ３ＰＹＲ对溶解Ｏ２具有更高的反应活性，探讨了邻苯三酚生成半醌自由基和活性氧的反应的机理，用速度方程解释了实验现象，并为酶活力测定和药物抗氧活性研究     

广义氧化还原

在提出广义氧化还原新概念的基础上，利用广义氧化还原电极电势判断无机化学反应的方向、顺序和计算反应的平衡常数，使溶液中无机化学反应系统化。     

质子交换膜对钒氧化还原液流电池性能的影响

采用溶液接枝聚合法制备了一种新型的质子交换膜PVDF-g-PSSA, 测定了PVDF-g-PSSA膜、Nafion 117 膜和PE01均相膜的离子交换能力和电导率, 并分别研究了以这3种膜为隔膜的钒电池的电化学性能. 实验结果表明, PVDF-g-PSSA膜具有优良的质子电导率和离子交换能力, 室温下其离子交换能力和质子电导率分别为1.13 mmol/g和3.22×10-2 S/cm, 在不同的充放电电流密度下, 以PVDF-g-PSSA膜为隔膜的钒电池的库仑效率和能量效率明显高于Nafion 117膜和PE01均相膜为隔膜的钒电池; PVDF-g-PSSA膜阻钒离子的渗透性能与PE01均相膜基本一致, 都明显优于Nafion 117膜的阻钒离子渗透能力.     

电还原铁促进芬顿氧化邻苯二酚的研究

采用电沉积的方式在钛基体上修饰纳米银做阳极,以石墨电极为基体修饰碳纳米管与石墨烯为阴极,构建电化学系统持续还原芬顿(Fenton)体系中的Fe~(3+)来促进反应进行,从而减少Fenton氧化法初始铁盐的投加量以及最终铁泥的产生量,提升降解效率。在普通Fenton体系中植入该电化学还原系统并与普通Fenton氧化体系进行对比,采用电化学方法对环境污染物邻苯二酚(CC)的降解结果进行检测。结果表明:所构建的电化学系统对Fe~(3+)有良好的还原效果,其阴极还原电位约为0.2 V,电还原60 min对Fe~(3+)的还原率可达52.9%。与普通Fenton体系对比后发现,该电化学还原系统的引入可以减少50%初始铁盐投加量,达到节约成本并减少铁泥产出的目的,在普通Fenton体系适用pH范围内对降解效果有明显提升,最终优化条件下降解率可达98.08%。     

高交换容量苯乙烯大孔强碱Ⅰ型阴离子交换树脂的合成

本工作合成的高交换容量苯乙烯大孔强碱1型阴离子交换树脂80A,理化性能接近于Amberlite IRA900C的水平。80A的重量交换量为4.0～4.4meq/g(干树脂),比表面积为40～50m~2/g,平均孔径为90～100。80A的中间体,是苯乙烯—二乙烯苯共聚物(白球)及其氯甲基化产物(氯球)。白球交联度为6～10,以汽油、液体石腊为混合致孔剂。氯甲基化反应,采用无水三氯化铝为催化剂,反应温度35～40℃,反应时间约8小时,氯球的氯含量高达20～23％。     

聚丙烯酸型弱酸阳离子交换树脂111生产工艺的研究

通过控制生产过程中引发剂，互贯方式，溶胀温度，解决了弱酸性阳离子交换树脂小生产工艺的稳定性和耐使用问题。     

用羧酸型阳离子交换树脂吸附卡那霉素的研究

本文研究以羧酸阳离子交换树脂代替强酸阳离子交换树脂,从发酵液中提取卡那霉素。考察了树脂的吸附容量,产品的质量和收率。结果指出,南开大学研制的Ⅰ号和Ⅱ号弱酸阳离子交换树脂用于提取卡那霉素优于强酸732树脂,达到了Amberlite IRC-50和Lewatit CNP80的水平。     

717型阴离子交换树脂吸附L-赖氨酸的特性

通过静态吸附实验,考察了溶液中温度、pH值、氯离子浓度对717型阴离子交换树脂吸附L-赖氨酸的影响,并测定了25℃时的吸附等温线。结果表明:717离子交换吸附L-赖氨酸的吸附率随温度的升高呈略下降的趋势,是个放热过程;随着溶液中氯离子浓度的增大L-赖氨酸的吸附率降低,当氯离子浓度达到1.0mol/L时,吸附率仅20%;从含有L-赖氨酸的L-精氨酸溶液中除去L-赖氨酸,最佳pH值为10.5±0.2;717离子交换树脂吸附L-赖氨酸的最大吸附量为30g/kg。     

Friedel-Crafts酰基化法制备聚苯乙烯型阴离子交换树脂

提出了一种合成聚苯乙烯型阴离子交换树脂的新方法：通过Ｆｒｉｅｄｅｌ－Ｃｒａｆｔｓ酰基化反应在交联聚苯乙烯上引入乙酰基，然后经溴化、胺化反应制备阴离子交换树脂。该方法避免了使用氯甲醚等致癌物质，并消除了二次交联等副反应。讨论了溶剂，催化剂，试剂和反应温度及时间等因素对各步反应的影响。测定了产物的基本性能并对所得结果进行了讨论。     

用非氧化还原反应的反应物实现氧化还原变化

将ＡｇＮＯ3溶液和 (ＮＨ4 ) 2 Ｓ溶液混合 ,发生的反应是 :2ＡｇＮＯ3 +(ＮＨ4) 2 Ｓ =Ａｇ2 Ｓ +2ＮＨ4ＮＯ3这是一个非氧化还原反应。通常认为ＡｇＮＯ3和(ＮＨ4 ) 2 Ｓ之间是不会发生氧化还原反应的 ,但实验表明 ,像这样的非氧化还原反应的反应物之间 ,在一定条件下 ,也可发生氧化还原反应。例如 :31℃时 ,将 5ｍＬ 2ｍｏｌ/ＬＡｇＮＯ3溶液和5ｍＬ接近饱和的 (ＮＨ4 ) 2 Ｓ溶液分别放在 2个青霉素瓶中 ,用一段 6 0ｃｍ长充满饱和ＫＮＯ3溶液的一次性医用输液管做盐桥 ,用大号干电池的碳棒做电极 ,做成如图所示装置 :为了避免空气中氧气…     

广义氧化还原滴定

根据广义氧化还原新概念 ,提出了广义氧化还原滴定。广义氧化还原滴定包括酸碱滴定、沉淀滴定、配位滴定和氧化还原滴定。它们的滴定曲线可以由相同的原理绘出