等离子体原子发射光谱法研究纳米Al2O3材料对稀土离子(La3+、Eu3+和Yb3+)的吸附行为

采用等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)为检测手段,以纳米Al2O3为吸附材料,系统地研究了其在静态条件下对稀土离子(La3+、Eu3+和Yb3+)的吸附性能,确定了最佳吸附及解脱条件.实验结果表明,在pH=8.0～9.0范围内,分析物可被定量吸附,用1.0 mol·L-1盐酸溶液可将吸附的稀土离子完全解脱.本方法对La3+、Eu3+和Yb3+的检出限分别为10.2 ng·mL-1、5.2 ng·mL-1和1.7 ng·mL-1,相对标准偏差(RSD)分别为3.9%、4.2%和2.9%(n=11,c=0.5μg·mL-1).所得实验数据显示,该吸附材料的吸附容量比色谱用氧化铝高2～3倍.     

改性腐植酸对稀土离子La~(3+),Ce~(3+)吸附性能研究

以腐植酸(HA)为原料,经两步酯化制备了改性腐植酸(HAE)吸附材料,用IR,SEM对HAE进行了表征,并考察了pH值、温度、离子浓度和时间等因素对其吸附行为的影响。实验结果表明:HAE对稀土离子的吸附在30 min左右即可达到平衡,pH值和离子浓度对La~(3+)和Ce~(3+)吸附量有较大影响,但温度对Ce~(3+)吸附量的影响较小。La~(3+)和Ce~(3+)在pH=5.5,T=35℃条件下的饱和吸附容量分别为124.75和583.82mg·g-1,HAE材料对Ce~(3+)的吸附量更大。HAE对La~(3+)和Ce~(3+)吸附过程都适于Freundlich模型,符合拟二级速率方程,重复使用4次,其吸附量变化不大。在模拟稀土废水中,经HAE材料吸附后稀土离子的浓度小于30 mg·L~(-1),达到国家稀土废水排放标准,该材料可用于处理低浓度的稀土废水。     

Ca~(2+),Th~(4+)和抗磁稀土离子与2,3-二羟基-对-二甲苯胺四乙酸的成络作用

本文用~1H NMR和UV VIS光谱技术研究了DPTA与Ca~(+2)、Th~(4+)和抗磁稀土离子Ia~(3+)、Lu~(3+)、Y~(3+)、Sc~(3+)的成络作用,发现配体与抗磁稀土离子为慢交换体系,而与Ca~(2+)为快交换体系。确定了络合物的组成,Th~(4+)与试剂生成1:2络合物,Ca~(2+)、La~(3+)、Lu~(3+)、Y~(3+)、Sc~(3+)主要生成1:1络合物。络合物组成与溶液pH有关。 比较了抗磁稀土离子络合物Δδ和Δλ变化,发现二者随离子半径的变化有相同的规律: Sc~(3+)相似文献   

黄孢原毛平革菌210对稀土离子的吸附作用研究

通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、扫描电镜等手段研究了黄孢原毛平革菌210对镧离子(La3+)及其他稀土离子的吸附能力。结果表明,在pH=7,La3+浓度为40 mg.L-1,菌体投加量60 mg.L-1(以干重计),吸附时间120 min时,黄孢原毛平革菌210的吸附量最大,达141.5±4.72 mg.g-1。经盐酸预处理的菌体吸附能力有所提高,其他预处理则使菌体吸附能力下降。解吸剂柠檬酸和EDTA都能较好地解吸La3+。黄孢原毛平革菌210对单一稀土离子的吸附能力差异较大。在15种混合稀土离子溶液中,对Lu3+,Sm3+,Eu3+的吸附量较高,对混合稀土离子具有一定的富集、分离作用。扫描电镜发现La3+可能主要以盐的形式沉积在菌体表面上。     

螯合树脂研究 Ⅻ.以聚硫醚为主链的异丙巯基胺树脂的合成及其吸附性能

由聚环硫氟丙烷与多乙烯多胺反应制得的聚合物(PB)再与环硫丙烷反应,合成了四种以聚硫醚为主链的异丙巯基胺树脂(PBM_1-4)。树脂对Au~(3+)、Pd~(2+)、Pt~(4+)、Ag~+和Hg~(2+)等离子具有强的吸附能力,对Cu~(2+)次之,对Zn~(2+)和Pb~(2+)很弱。树脂对贵金属具有高的选择性,能从含Au~(3+)、Cr~(3+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)的溶液中定量吸附Au~(3+)而不吸附其它离子。     

大孔型腐植酸树脂的合成及其对重金属离子的螯合性

交联的聚苯乙烯(PS)通过偶氮键—N=N—或酯、醚键与腐植酸(HA)相连接枝得珠状大孔型腐植酸树脂(HAR)。当HA/PSNH_2的重量比为0.7—1.0,PSN_2~+Cl~-偶联PH13时制得的偶氮型腐植酸树脂(AHAR)对重金属离子有优良的吸附性。延长PSCH_2Cl与HA的反应时间可提高酯醚型腐植酸树脂(EHAR)对Cu~(2+)的吸附量。红外光谱探讨了HAR的结构。AHAR的吸附容量为1.01mmol~(2+)Cd/g树脂,对Ni~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Co~(3+)、Zn~(2+)为0.6—0.53mmol离子/g树脂。重金属离子在AHAR上的分配系数为 Cu~(2+)(8.7×10~3)>Cd~(2+)(3.8×10~2)>Zn~(2+)(2.4×10~2)>Ni~(2+)(1.8×10~2)>Mn~(2+)(4.9×10)。 pH6.5时AHAR能定量吸附Cu~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)、Mn~(2+),并能用INHNO_3定量洗脱。AHAR可再生,重复使用,分析了四种天然水、自来水中痕量上述金属离子的浓度。     

水泥基材料铝酸三钙对不同价态金属离子的去除及其机制研究——以Zn(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)为例

为考察水泥基材料中铝酸三钙(C_3A)稳定重金属离子的能力及其作用机制,研究了C3A对不同价态金属离子的吸附行为,并考察了溶液初始p H值对吸附效果的影响。同时,结合反应前后固体产物表征,重点讨论了C_3A对不同价态重金属离子的去除机理。结果表明,C_3A对Zn2+和Cr~(3+)的吸附动力学分别符合一级Lagergren方程(R~2=0.9714)和准二级动力学方程(R~2=0.9999),吸附等温线均符合Langmuir等温吸附模型,C_3A对Zn2+和Cr~(3+)的最大吸附量分别为13.73mmol/g和5.68mmol/g;升高p H值有利于C_3A对金属离子的吸附;C_3A对Zn~(2+)的作用机理主要为主层板阳离子交换作用,而对Cr~(3+)的去除主要依靠溶解-再沉淀作用。     

腐殖酸对La~(3+),Nd~(3+)等重金属离子混合体系吸附的研究

对含有La~(3+),Nd~(3+)的重金属混合体系进行吸附选择性试验,筛选出腐殖酸浓度为1.2 g·L~(-1)时吸附La~(3+),Nd~(3+)的最佳条件(pH=5.4,温度313 K,振荡时间8 h,重金属离子初始浓度0.15 mmol·L~(-1)),得出此条件下吸附优先顺序为:La~(3+)>Pb~(2+)>Cu~(2+)>Nd~(3+)>Cd~(2+)>Zn~(2+)>Co~(2+)>Cr~(3+);HA的吸附总量在室温下拟合二级动力学方程的效果最好;Langmuir方程则能更好地描述HA对重金属离子的等温吸附过程,并且随着温度的升高,HA的最大吸附量逐渐增加;HA对La~(3+),Nd~(3+)等重金属离子的吸附优先顺序受到pH值、温度、振荡时间、重金属离子初始浓度和本身性质的综合影响,且重金属的地球化学性质是主导因素.     

稀土离子(La3+, Gd3+, Yb3+)对线粒体产生活性氧的影响

研究了稀土离子对分离的线粒体产生活性氧(ROS)的影响. 采用荧光光度法跟踪线粒体内H2O2生成的动力学, 发现三种稀土离子(La3+, Gd3+, Yb3+)均能降低线粒体H2O2的生成; 用黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶体系进一步证明稀土对超氧阴离子(·O-2)存在清除作用, 而对H2O2无清除作用; 测定了稀土对线粒体ROS代谢酶(谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶)的活性影响. 结果表明, 三种稀土离子对线粒体谷胱甘肽过氧化物酶的活性基本没有影响, 而Gd3+和Yb3+稀土离子能明显抑制线粒体超氧化物歧化酶的活性.     

CTS/纳米SiO_2吸附剂对低浓度稀土离子的富集与回收

通过CTS/纳米Si O2吸附剂对低浓度稀土离子的吸附实验,研究了吸附剂的吸附-解吸性能。在吸附温度为25℃,p H=5,Gd3+、La3+和Y3+初始浓度分别为45mg/L、37.5mg/L和27.5mg/L,吸附剂加入量为40mg等条件下,CTS/纳米Si O2吸附剂对稀土离子Gd3+、La3+和Y3+的饱和吸附量分别为22.3mg/g、17.8mg/g和12.9mg/g。采用Langmuir模型对吸附平衡实验数据进行了线性模拟,并测定了吸附等温线。研究表明,CTS/纳米Si O2吸附剂对稀土离子有很强的吸附效果,吸附率高达98%,可用盐酸解吸回收稀土离子,并且吸附剂可再生利用。     

Fe-Y沸石水煤气变换催化剂的穆斯堡尔谱研究

采用Mossbauer谱学方法对Fe-Y沸石催化剂活性组成的价态、中间络合物的形成条件和水煤气变换反应进行了测试,并对Fe~+离子在Y沸石中的可能位置进行了初步理论计算。结果表明:Y沸石中的Fe~(3+)和Fe~(2+)离子均有两种以上不同的铁环境;抽空脱水时,部分Fe~(3+)被还原成Fe~(2+)并出现价态介于Fe~(3+)与Fe~(2+)之间的中间络合物,其可能模型是Fe~(3+)—O—Fe~(2+),桥连的两个铁离子之间电子云分布平均;实际反应条件下,也有类似表征过渡中间络合物的新物类出现;吸附和实际反应谱的分析指出:在有水和OH-基团存在下,CO吸附很容易使Fe~(3+)还原。     

淀粉接枝改性聚丙烯酸/钠高吸水性树脂吸附Pb2+的研究

以可溶性淀粉和丙烯酸为原料,过硫酸铵为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过自由基聚合法制备可溶性淀粉接枝聚丙烯酸/钠高吸水性树脂,研究树脂对Pb~(2+)的吸附性。结果表明,接枝后树脂网络孔径增大,其吸附Pb~(2+)的pH值范围宽,饱和吸附时间短,最大吸附容量为277.7mg/g。吸附过程研究发现,淀粉接枝聚丙烯酸/钠高吸水性树脂对Pb~(2+)的吸附符合准二阶动力学模型,吸附的控速步骤为化学吸附;Langmuir等温吸附方程与实验数据吻合良好,表明对Pb~(2+)的吸附为均匀的单分子层吸附;吸附热力学表明,对Pb~(2+)的吸附为自发进行的放热反应。机理研究表明,吸附过程有树脂与Pb~(2+)的静电作用、羧酸根离子与Pb~(2+)二齿螯合配位作用以及Na+与Pb~(2+)的离子交换等,离子交换程度随着Pb~(2+)浓度的增加而增大。     

螯合吸附材料ASA-PGMA/SiO2对稀土离子的吸附性能研究

采用静态吸附法研究了ASA-PGMA/SiO2对稀土离子的螯合吸附性能、吸附动力学和热力学。实验结果表明,其对稀土离子的吸附能力分别为:La3+:38.6 mg.g-1,Pr3+:39.6 mg.g-1,Nd3+:41.8 mg.g-1,Sm3+:42.8 mg.g-1,Tb3+:46.2 mg.g-1。吸附等温模型符合Lang-muir型单分子层吸附。介质pH值对材料的吸附能力有很大影响,pH值为6时吸附量最大。以盐酸为洗脱剂,当酸度为0.1 mol.L-1时,洗脱率为99.8%。连续吸附-脱附实验表明,ASA-PGMA/SiO2重复使用10次后,吸附能力变化很小。     

多晶β″-Al_2O_3:Eu~(2+)的发光光谱

用离子交换法制备了碱金属M~+(M~+=Li~+、Na~+、K~+)或碱土金属M~(2+)(M=Ca~(2+))与稀土离子Eu~(2+)混合的β″-Al_2O_3片状陶瓷。性能测定表明,它们为在中温区具有Eu~(2+)快离子导电性;在紫外光激发下,发射较强绿光的多功能材料。光谱分析表明,在β″-Al_2O_3中Eu~(2+)可以占据两种位置形成两种发光中心EuⅠ和EuⅡ,其形成情况由M~+、M~(2+)与Eu~(2+)的特性共同决定,还与离子交换是否平衡有关。Eu~(2+)的最大发射波长受M~+或M~(2+)的电负性以及β″-Al_2O_3中间层的厚度影响。     

蒙脱石对Y~(3+)的吸附特性及机制研究

研究了提纯后蒙脱石对Y~(3+)的吸附行为,考察接触时间、固液比、初始浓度、 pH、离子强度、共存NH~+_4和温度对吸附过程的影响,并进行吸附等温模型拟合和热力学计算。研究结果表明:蒙脱石对Y~(3+)的吸附在1.5 min内可以达到平衡。固液比和Y~(3+)初始浓度的增大会减小Y~(3+)吸附量而增大吸附率;溶液pH的增大和离子强度的减小会促进Y~(3+)的吸附。离子交换是Y~(3+)吸附过程中存在的一种作用方式,随着pH增大,离子交换作用减弱,表面配位作用增强。Y~(3+)在蒙脱石上的吸附较好地符合Langmuir, Freundlich和Dubinin-Radushkevich吸附等温模型。根据吸附热力学参数, Y~(3+)在蒙脱石上的吸附自发进行,提高温度会促进Y~(3+)的吸附。     

水中痕量非离子表面活性剂的测定Ⅱ.苦味酸钡配合萃取比色法

研究了Na~+、K~+、Ca~(2+)、Ba~(2+)等苦味酸盐与聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂形成配合物的萃取常数和表观吸光系数(380nm),发现Ba~(2+)>>K~+>Ca~(2+)>Na~+。提出了苦味酸钡配合萃取比色法测定水中痕量非离子表面活性剂,测定浓度为0.02～1.0mg/l时变异系数20.0％～4.5％,回收率95％。     

对叔丁基杯[6]芳烃稀土配合物的合成及荧光性能研究

合成了以对叔丁基[6]芳烃(H6L)及DMF为配体,单一稀土RE3+(sm3+,Dy3+,Tb3+)及混合稀土Tb3+:(Ln3+(Ln3+=Gd3+,Y3+)为中心的5种稀土配合物.对其进行了元素分析、摩尔电导、红外光谱、差热分析、紫外光谱、核磁共振氢谱及荧光性能研究.荧光光谱的测试表明:Tb3+及其掺杂配合物具有较强的特征荧光,荧光惰性离子(Gd3+,Y3+)对Tb3+的荧光有增强作用,其中Y3+的敏化效果明显.     

用X射线光电子能谱(XPS)研究巯基棉对于水溶液中CH_3Hg~+和Hg~(2+),Se~(4+)和Se~(6+) 及Cr~(3+)和Cr~(6+)的吸附作用

巯基棉作为一种富集水溶液中重金属离子的吸附剂,已有文献记载。但将其作为一种吸附还原富集剂,报导还甚少。本文用XPS测定了已饱和吸附CH_3Hg~+和Hg~(2+),Se~(4+)和Se~(6+)及Cr~(8+)和Cr~(6+)的各种巯基棉。结果表明,巯基棉在吸附CH_3Hg~+和Hg~(2+)时仅起了一个吸附剂的作用,但在吸附Se~(4+)和Se~(6+)及Cr~(6+)时,除吸附外还产生了强还原作用,并能将前二者均还原为Se~0,后者还原为Cr~0。     

离子型稀土矿稀土配分特征及类型划分新方案

离子吸附型稀土矿床的稀土配分是决定矿床价值的重要因素,以ΣYO, Eu_2O_3, Y_2O_3作为划分依据评价矿床经济价值目前已不合理。本文通过收集近3年稀土产品价格和40个离子吸附型稀土矿山配分数据,分析40个不同稀土配分的矿山价值,并进行对比研究,提出了以ΣYO, Pr_6O_(11)+Nd_2O_3和Tb_4O_7+Dy_2O_3为划分依据的稀土配分类型分类方案;根据6500件配分样品数据,提出6种主要稀土配分类型:高铽镝低镨钕重稀土、中铽镝低镨钕重稀土、中铽镝中镨钕轻稀土、中铽镝低镨钕轻稀土、低铽镝高镨钕轻稀土、低铽镝中镨钕轻稀土,并按照近5年稀土产品平均价格评估矿床经济价值,与实际市场定价进行对比基本吻合。该分类方案对合理评价离子吸附型稀土矿的经济价值具有一定的指导意义。     

改性蔗渣纤维对稀土离子吸附特性研究

为了提高甘蔗渣的吸附量,通过均苯四甲酸二酐(PMDA)改性蔗渣纤维制备PMDA-SCB以提高其吸附回收稀土离子的能力。FTIR和SEM表征分析,蔗渣纤维表面接枝了大量的羧基基团,为吸附目标离子提供大量的活性位点。实验结果表明:pH值对吸附剂吸附效果影响较大,最佳pH值为6。PMDA-SCB对La~(3+),Gd~(3+),Y~(3+)的Langmuir等温吸附量分别为74.85,88.90和43.30 mg·g~(-1),是未改性蔗渣SCB的9.2,9.1和10倍。准二级动力学方程能更好地描述吸附方程,其R2大于0.999。PMDA-SCB经过4次吸附解析循环后,其吸附量降低率比较少,说明PMDA-SCB能有效去除并回收废液中的稀土离子。