凝胶型聚苯乙烯强碱阴树脂去除天然水中有机物的机理与废弃树脂的利用——Ⅱ.作用机理的理论分析与实际应用

本文通过对强碱阴树脂与有机物之间作用机理的理论分析,并经湖北省两个发电厂水处理系统五年多的工业运行考验,从理论上和实际应用上筛选出有机物污染的凝胶型聚苯乙烯强碱阴树脂的最佳复苏方法;首次提出了作为去除水中无机阴离子的强碱阴树脂报废后,经适当处理即可替代活性炭、大孔吸附剂去除天然水中的有机物。本研究取得较大的经济效益和社会效益。     

天然水中可溶性硅酸与铝盐作用机理探讨

通过考察单核铝和溶解铝浓度的变化, 对天然水体中溶解性硅酸与铝盐的反应机理进行研究. 试验过程中, 采用8-羟基喹啉荧光分光光度法测定铝浓度并结合热力学计算进行机理验证. 结果表明: 单体硅酸和聚硅酸主要与溶液中的单核铝反应生成溶解性硅铝酸盐. 单体硅酸与单核铝的结合能力较弱; 聚硅酸与单核铝的结合能力则较强, 反应产物主要为二啮或三啮配合物. 溶液pH对反应过程有着重要影响, 偏碱性环境对硅酸与单核铝间的反应具有促进作用.     

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％。     

交联聚苯乙烯的网络结构与性能：Ⅰ.通用网络

本文论述了交联聚苯乙烯的通用网络的结构与性能的关系,引用文献31篇。     

离子交换动力学的研究Ⅰ.钴式树脂与氯化钙溶液交换的扩散机理

本文用三颈圆底烧瓶及比色法测定钻(Ⅱ)式交换树脂在不同浓度的氯化钙溶液中的交换扩散机理。在0.1N或较大时,粒子扩散控制速率。在0.02N或较小时,液膜扩散控制速率。在0.05N时,两种机理同时进行。交换速率随浓度的增加而增快至达一极限值。本法简便并足够准确。     

聚酰胺柱填料对水中有机物的吸附与分离研究——Ⅰ.水溶性染料的富集与分离

作者研制成一种新型聚酰胺类柱填料,具有可控的粒度范围和机械性能,对水溶性染料有很大的吸附容量和选择性,可用于微量染料的分离制备与分析。     

凝胶型交联聚苯乙烯—异氰尿酸树酯对酚类物质的吸附机理研究

由氯甲基化低交联聚苯乙烯和异氰尿酸在三乙胺作用下反应,制得了凝胶型交联聚苯乙烯－异氰尿酸树脂,测定了该树脂对苯酚和间苯二酚在不同温度下的吸附等温线,依据Clapeyron0Clausius方程从吸附等温线计算出了吸附热,从热力学的角度论证了树脂是基于氢键键合的疏水作用而吸附苯酚和间苯二酚的。     

采用重复互贯聚合用废弃白球末合成凝胶型阳离子交换树脂的研究

采用重复互贯聚合工艺将废弃白球末加入单体－交联剂－引发剂体系中充分溶胀，再按照常规悬浮聚合和磺化反应工艺合成凝胶型阳离子交换树脂，结果显示，细粒度白球的交联度在4％－7％，单体吸收比为100％，采用盐水滴加工艺保证单体在白球中的均匀扩散和吸收，所合成的阳树脂的各项性能指标均国家标准，这种重复互贯聚合白球与相同交联度的普通白球比较，具有较高的磺化反应活性，较高的交联度，湿真密度，湿视密度和较高的交换容量。     

国产大网状吸附树脂的应用.Ⅰ.微型柱快速富集水中痕量有机农药的研究

本文用GDX、上试400系列吸附树脂对水中9种痕量有机农药的富集进行了研究。探讨了树脂的种类和极性、农药结构、洗脱剂的种类、水样的酸度、离子强度及体积对回收率的影响,并与XAD—2、SEP—PAK C_(18)、Silica等吸附剂作对比。结果表明,以GDX—102、502;上试402和SEP—PAK C_(18)为吸附剂,以甲酸、乙腈为淋洗剂,对农药的富集获得满意的结果,富集倍数达200。本文还测定了若干树脂对农药的吸附容量。     

离子交换树脂的制备及其性能测定——Ⅵ.高强度多孔性聚苯乙烯-二乙烯基苯型弱碱性阴离子交换树脂

首先用苯乙烯-二乙烯基苯一聚苯乙烯制成共聚体,测定这些产品在甲苯中的溶胀度、表观体积、表观密度及孔度占共聚体中的百分数。然后用下列方法:(1)共聚体经过氯甲基化后,以四次乙烯基五与之反应;(2)共聚体经过硝化后,再以氯化亚锡或多硫化钠,使之还原,得到两种弱碱性阴离子交换树脂。最后用碘甲烷将上述两种树脂季铵化,得到部分含强碱基的树脂。 从实验知道用上述共聚体制成的树脂,其交换容量、机械强度及引入交换基团的速率等均较用一般方法所得到的共聚体为高。     

CXN天然沸石的研究Ⅰ.离子交换与结构性质表征

采用离子交换和焙烧等方法,对我国CXN天然沸石(STI型)进行改性.应用化学分析,粉末XRD,TG/DTA,~(27)Al MAS NMR,~(29)Si MAS NMR,低温N_2吸附等方法表征相关的结构、离子交换等性质.CXN沸石的晶胞组成Na_(0.2)Mg_(0.1)Ca_(8.4)[Al_(17.2)Si_(54.8)O_(144)]·65H_2O,属富钙型.经离子交换脱出Ca~(2 )后的沸石在焙烧过程中伴随有骨架脱铝,骨架的热稳定性已由原样的500℃以下提高到700℃以上.交换改性后的沸石,呈现反映该沸石微孔特性的Ⅰ型氮吸附等温线.     

互贯型螯合树脂的研究(Ⅰ)─交联聚苯乙烯－聚丙烯腈互贯树脂的合成

研究了交联聚苯乙烯-聚丙烯腈新型互贯树脂(PS-PAN)的合成,考察了交联度、重量比、孔结构和溶剂对互贯量的影响。结果表明,以凝胶型树脂为第一网时,交联度的影响比较显着,两网交联度相同时互贯量最大;以大孔型树脂做第一网时,孔结构的作用较突出。此外,溶剂对互贯量的影响非常大。     

三元复合水凝胶珠对水中Cr(VI)的高效去除特性与机制

以海藻酸钠(SA)、纤维素纳米纤维(CNF)和聚乙烯亚胺(PEI)为原料,制备了三元复合水凝胶珠SCP@PEI,扫描电镜、红外光谱及X射线光电子能谱的测试结果均表明其已被成功制备。pH值为3时,其对Cr(VI)的吸附效果最佳,这主要与Cr(VI)的赋存形态有关。Freundlich等温吸附模型可较好地拟合其吸附等温线,对Cr(VI)的最大吸附量为6.49mmol/g,热力学参数表明,吸附为自发、吸热、熵增的过程。吸附动力学曲线遵循拟二级动力学模型,6h可达到吸附平衡。主导作用机制包括质子化胺基参与的静电吸附、羟基参与的Cr(VI)还原以及羟基和羧基参与的Cr(III)配位作用。此外,SCP@PEI易于再生,5次循环使用后其对Cr(VI)的吸附量仅下降了4.31%,结果进一步证明其性能稳定,未来应用前景广阔。     

热分解型HZSM-5沸石的酸性Ⅰ.空间位障作用

本文用量热滴定法和电位滴定法研究了NH_4ZSM-5热分解形成HZSM-5沸石的酸性。结果表明,热分解型HZSM-5沸石酸度的形成分两个阶段;并观察到,由于阳离子的作用,在分子进入HZSM-5沸石孔道时存在空间位障的影响。     

后交联St-DVB吸附树脂对水中低浓度高水溶性有机物的吸附、解吸与回收研究

分别测定后交联苯乙烯-二乙烯基苯(St-DVB)大孔吸附树脂XDA对于浓度在500～1000mg/L且能与水完全互溶的几种低分子含氧有机物的静态和动态吸附性能,采用蒸汽解吸与冰水冷凝精馏一体化技术,探索树脂吸附能力与有机物分子疏水值之间的相关性,以及采用该工艺从含有高价值高水溶性有机污染物废水中分离回收污染物资源的可能性。结果显示,该树脂对浓度500～5000mg/L的8种低级醇、醛和丙酮等均具有一定的吸附能力,其吸附能力与吸附质分子的疏水值呈正相关性,对疏水值较高的丙酮和四氢呋喃的吸附能力最强;树脂吸附饱和后采用蒸汽解吸法可达98%的解吸率,解吸液浓度较吸附原液溶质浓度提高了30～40倍,采用冰水冷凝法精馏工艺前段浓解吸液,回收率达70%～80%。     

超声辅助高吸附型复合凝胶的制备及对水中Pb(Ⅱ)的响应和去除性能

以秸秆纤维素和木质素为原料,通过超声辅助法制得了新型纤维素-木质素复合凝胶（UCHy）。对样品进行扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外（FT-IR）光谱和X射线衍射（XRD）表征分析,考察了其在不同浓度Pb（Ⅱ）中的溶胀性能,研究了pH值、反应时间、温度、Pb（Ⅱ）初始浓度对其吸附能力的影响。结果表明,纤维素和木质素的添加有利于凝胶形成致密的纤维束堆积结构,超声作用则能促进凝胶连续孔洞微结构的形成,因而具备较高的溶胀率以及污染物吸附量。溶胀初期Pb（Ⅱ）溶液在UCHy中的扩散行为可用non-Fickian扩散定律描述,整体溶胀行为符合Schott’s准二级动力学方程。UCHy对Pb（Ⅱ）的吸附量随溶液pH值的增大而增大,随反应温度的升高而减小。吸附等温数据同时符合Langmuir与Freundlich模型,饱和吸附容量为786.16 mg·g^-1,吸附过程符合拟二级动力学方程。该复合凝胶表现出极高重金属的吸附性能和敏感性,具有较大的应用前景。