氨基修饰超高交联树脂对单宁酸的吸附行为及机理研究

选用单宁酸作为天然有机酸中典型中分子、高水溶性有机酸,系统研究了氨基修饰超高交联树脂对单宁酸的吸附行为和机理.吸附等温线表明氨基修饰超高交联树脂WJN-08对单宁酸有较高的吸附容量,其静态饱和吸附量比传统商业吸附剂高15%以上;吸附表面分析表明离子键、π-π共轭作用和阳离子-π键是重要吸附作用力;吸附热力学试验表明树脂WJN-08吸附单宁酸是化学吸附主导,吸附焓变在20~22 kJ mol-1;吸附动力学试验表明树脂WJN-08吸附单宁酸速率同时受控于颗粒内扩散和膜扩散过程.动态小柱吸附-脱附实验表明树脂WJN-08对单宁酸有较好的吸附-脱附性能,饱和吸附量和穿透吸附量分别为24.43 mg g-1和19.56 mg g-1,脱附率为98.6%。     

树脂吸附法处理对苯二胺生产中含对硝基苯胺工业废水的研究

以大孔吸附树脂对含对硝基苯胺工业废水进行了治理研究。结果表明,CHA-101大孔吸附树脂对该废水的吸附处理效果良好,处理后废水中对硝基苯胺含量可降低至3mg/L以下,去除率达99％以上;树脂脱附再生的同时可回收对硝基苯胺。     

大孔树脂对对硝基苯胺的吸附行为及其应用研究

研究了溶液中无机盐、pH值对氨基修饰超高交联大孔树脂NDA-99、氧修饰超高交联大孔树脂NDA-150和大孔树脂XAD-4吸附对硝基苯胺的影响。结果表明,无机盐对吸附影响不大;NDA-99、NDA-150在中性范围吸附量最大,XAD-4的吸附量随pH增大而增大;3种树脂的吸附等温线都能很好的利用Freundlich方程进行拟合,吸附皆为放热反应且为优惠吸附;3种树脂的饱和吸附量大小依次为NDA-150>NDA-99>XAD-4。依据上述结论,采用NDA-150处理对硝基苯胺生产母液废水,每批次处理量为40BV,废水中对硝基苯胺浓度由2130mg/L降至9.6mg/L,去除率达99.5%,吸附后的树脂采用95%的乙醇可完全再生,高浓度对硝基苯胺乙醇再生溶液经蒸馏可回收对硝基苯胺和脱附剂,实现了废水治理与资源化的统一。     

ZK-1树脂对对甲基苯胺工业废水的柱吸附研究

选择NDA-150与ZK-01树脂作为吸附剂,以工业对甲基苯胺废水为研究对象,进行了树脂柱吸附废水的研究.工业对甲基苯胺废水中,对甲基苯胺含量为5300mg/L,吸附过程中,流量为1BV/h,温度为303K,NDA-150与ZK-01树脂分别吸附处理废水12BV、19BV时,废水中对甲基苯胺去除率为约98%.实验结果表明,ZK-01树脂吸附处理对甲基苯胺废水能力强于NDA-150,这是由于ZK-01树脂骨架上键联的弱酸基团与氨基生成酸碱络合物的结果.通过分析ZK-1树脂吸附-脱附处理对甲基苯胺废水的稳定性试验与脱附所得回收物质鉴定,ZK-1树脂具有运行稳定与回收物质可利用的特点.     

胆红素分子表面印迹材料MIP-PMAA/SiO2的制备及识别特性

通过γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷的媒介作用,在硅胶微粒表面偶合接枝聚甲基丙烯酸（PMAA）,制备了PMAA/SiO2接枝微粒。采用新型分子表面印迹技术,以乙二醇二缩水甘油醚（EGDE）为交联剂,制备了以胆红素为模板分子的表面印迹材料MIP-PMAA/SiO2。分别通过静态和动态吸附实验考查了该印迹材料对胆红素的识别特性。结果表明：该印迹材料对胆红素兼具优良的结合亲和性和特异的识别选择性,同时,具有优良的脱附性能,脱附率可达99.5%。     

松香基羧基化聚合物微球对Pb~(2+)的吸附研究

采用静态吸附法研究了松香基羧基化聚合物微球对Pb~(2+)的吸附性能。实验结果表明,在p H=6.0,固液比分别为0.5g/L和3g/L,初始浓度为100mg/L,293K条件下,松香基羧基化聚合物微球对Pb~(2+)的最大吸附量分别为15.28mg/g和10.73mg/g。吸附动力学研究表明,该吸附过程符合伪二级吸附动力学方程。吸附热力学研究表明,该吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,ΔG0,ΔS0,ΔH0,表明该吸附过程是自发的放热过程。脱附再生实验表明,经过5次重复再生,其吸附量下降了29%,微球具有重复利用的潜质。XPS测试表明Pb~(2+)吸附在微球的表面上。     

半互穿海藻酸钠/聚丙烯酰胺凝胶吸附结晶紫动力学/热力学行为和吸/脱附机理

将含有大量—COO-的聚阴离子海藻酸钠(SA)引入聚丙烯酰胺(PAM)凝胶网络中,采用自由基溶液聚合法制备半互穿网络结构的SA/PAM水凝胶.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了SA/PAM水凝胶吸附结晶紫(CV)前后的孔洞形态和化学组成变化,采用多种模型研究了SA/PAM水凝胶对CV分子的吸附动力学和热力学行为,并探讨了脱附效率,提出了吸脱附机理.研究结果表明,SA的引入降低了孔径尺寸,增加了孔洞数量;SA/PAM-10凝胶对CV分子吸附量最大,达到13.5838 mg/g,符合伪一级吸附动力学模型,吸附速率受膜扩散和粒子内扩散过程共同影响;等温吸附过程符合Temkin和D-R模型,属于微孔多层吸附;热力学分析结果表明,吸附过程由熵驱动引起,非化学诱导因素影响所致;采用HCl进行脱附,最大脱附率高达94.18%,加入Na OH可实现SA/PAM水凝胶的可逆吸附;较高的吸附量主要源于SA分子链上的COO-与CV分子的—C N+—存在的静电作用,低pH值时由于—COO-和—NH2质子化导致与CV分子的静电斥力增大,脱附率随之增加.     

氨基酸螯合吸附树脂对苯酚的吸附行为研究

合成了一种L-酪氨酸修饰的螯合吸附树脂(AJS-02),并与超高交联树脂NDA-150作对比,研究了其对苯酚的吸附和脱附行为.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Langmuir等温吸附方程且吸附为放热过程.溶液的初始浓度为100 mg/L、吸附温度为288 K时,苯酚在AJS-02和NDA-150上的平衡吸附量分别为76.98和91.97 mg/g,苯酚在两种树脂上的吸附是比表面积和表面官能团共同作用的结果.动力学数据表明吸附动力学符合液膜扩散方程和颗粒内扩散方程,液膜扩散为吸附速率的主要控制步骤.动态吸附-脱附实验表明,AJS-02树脂对苯酚的动态穿透吸附量和饱和吸附量分别为5.26×10-2和6.60×10-2mmol/mL,采用95%乙醇作脱附剂,脱附率可达91.5%以上.     

2,4-二硝基-6-溴苯胺生产废水中有机物的吸附回收工艺研究

通过Friedel-Crafts后交联反应制备了超高交联吸附树脂(YSS150)及二甲胺修饰的超高交联吸附树脂(YSS99),以Amberlite XAD-4树脂做参照,通过等温吸附-脱附、动态吸附-脱附及树脂稳定性实验,在筛选的基础上,研究了YSS150树脂对2,4-二硝基苯胺(2,4-dinitroaniline,DA)及2,4-二硝基-6-溴苯胺(2,4-dinitro-6-bromoaniline,DBA)的吸附效果及对2,4-二硝基苯胺及2,4-二硝基-6-溴苯胺的吸附回收工艺的可靠性.结果表明:YSS150树脂对水中2,4-二硝基苯胺及2,4-二硝基-6-溴苯胺具有较高的吸附容量,吸附等温线符合Freundlich方程,甲醇或8%盐酸具有较好的脱附效果.     

烯啶虫胺在超高交联吸附树脂上的吸附性能研究

研究了烯啶虫胺在NDA-150和NDA-1800超高交联吸附树脂上的静态吸附行为。静态吸附等温线表明:两种树脂对烯啶虫胺的吸附均为放热过程,吸附量随着温度的升高而降低,适当降低温度有利于吸附。吸附等温线符合Freundlich方程,为多分子层吸附。吸附速率随着温度的升高而增大,且表观活化能小于20KJ.mol-1,说明吸附较容易进行。NDA-150树脂对烯啶虫胺吸附及脱附性能较好,动态吸附量为351.1 mg.g-1。在323 K温度条件下,用95%乙醇作脱附剂,体积10BV(床体积)时,脱附率为96.43%。     

聚丙烯酸一聚偏氟乙烯共混膜对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)吸附性能的研究

应用引发剂热引发聚合和相转移技术,制备了具有离子交换性能的聚丙烯酸-聚偏氟乙烯(PAA-PVDF)共混膜,采用XPS、SEM和FTIR表征了PAA-PVDF共混膜的结构和组成,测定了共混膜的零电荷点(pHpzc)和离子交换容量.分析了共混膜对水溶液中Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附性能,研究了PAA-PVDF共混膜对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附热力学和吸附动力学.结果表明,动力学吸附过程符合准二级动力学方程,等温吸附过程符合Langmuir模型.吸附过程的平均吸附能为8～16kJ/mol,表明该吸附过程为离子交换反应.热力学参数△G0＜0、△H0＞0、△S0＞0,证实了吸附过程为自发的吸热过程.PAA-PVDF共混膜经吸附/脱附4次循环后,对水体中Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)吸附量分别大于0.025mg/cm2和0.005mg/cm2,脱附率超过95%.PAA-PVDF共混膜具有优良的吸附/脱附性能,良好的稳定性和潜在的应用前景.     

间氨基酚在超高交联树脂上的吸附特征

研究了两种超高交联吸附树脂DA-01和DZH-04对间氨基酚的静态吸附热力学及动力学特征。结果表明,在295K~315K及研究的浓度范围内,Freundlich和Langmuir方程能够对静态吸附等温线进行很好的拟合,DA-01和DZH-04树脂对间氨基酚的吸附符合准一级动力学方程。两种树脂吸附间氨基酚的能力都比较强,用乙醇和2mol/LNaOH混合溶液(体积比1:1)洗脱,温度338K,DZH-04树脂的脱附率为99.50%,DA-01树脂的脱附率为75.36%。     

微波改性膨润土对水中PFOS的吸附热力学和动力学研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)微波改性膨润土(CTMAB-膨润土)作为吸附剂。在初始浓度为50~100mg/L,温度为288~308K时,研究了CTMAB-膨润土对PFOS的吸附热力学和动力学规律。结果表明,吸附反应2h后,CTMAB-膨润土对PFOS吸附量达到平衡吸附量的80%,随后吸附速率逐渐变缓并在吸附反应进行约4h后达到平衡;PFOS在CTMAB-膨润土上的吸附过程符合伪二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型。通过热力学分析发现?H~00、?G~00、?S~00、E_a=26.7k J/mol,表明PFOS在CTMAB-膨润土上的吸附属于易于自发进行的物理吸附过程,吸附过程吸热,但吸附热较小,温度对吸附过程的影响较小。吸附饱和的CTMAB-膨润土可在NaOH溶液中脱附再生,经4次脱附后,PFOS的吸附量为140.6mg/g,具有良好的再生使用性,可以循环使用。     

松香基氯霉素分子印迹聚合物的制备及其性能研究

通过分子印迹技术以氯霉素为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯和松香交联剂为混合交联剂,采用沉淀聚合法制备了一种松香基氯霉素分子印迹聚合物。通过傅里叶变换红外光谱,扫描电子显微镜,热重分析仪对其进行了表征,并研究了静态吸附和选择性吸附性能。实验结果表明：分子印迹聚合物为粒径均匀的球体,且表面具有丰富的孔隙结构。氯霉素在分子印迹聚合物上的吸附符合拟二级吸附和Langmuir-Freundlich等温吸附模型。在40℃时,分子印迹聚合物对氯霉素的最大吸附量约为72.29 mg/g。同时在25℃,C₀为1.0 mg/mL时,松香基氯霉素分子印迹聚合物印迹因子为2,具有良好的特异性。     

没食子酸修饰树脂对对氯苯胺和对硝基苯胺的吸附行为

通过Friedel-Crafts后交联及化学修饰反应,制备了没食子酸修饰的超高交联吸附树脂(GAMR),并通过傅里叶变换红外光谱仪、元素分析仪和比表面及孔径分析仪对其理化性质进行了表征。通过等温吸附实验和吸附动力学实验,研究了GAMR树脂对不同温度下水溶液中的对氯苯胺和对硝基苯胺的吸附行为。结果表明,GAMR树脂具有较高的比表面积(1227.1m2/g)和较丰富的微孔(888.5m2/g),树脂表面修饰了较丰富的羟基和羰基。GAMR树脂对对氯苯胺和对硝基苯胺均具有良好的吸附性能,吸附量随着温度的升高而下降。Freundlich等温吸附方程能够更好地拟合吸附等温线数据,GAMR树脂对对氯苯胺和对硝基苯胺的吸附机理较复杂。吸附焓变ΔH0,表示吸附过程为放热反应,且以物理吸附为主;吸附自由能变ΔG0,说明吸附过程可自发进行;吸附熵变ΔS0,表明吸附质分子在树脂表面上的运动受到了限制。动力学实验结果表明,吸附过程符合一级动力学方程,颗粒内扩散是吸附过程的主要控制步骤。     

4-甲基咪唑磁性表面分子印迹聚合物的制备及其应用

以4-甲基咪唑(4-MI)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,利用Fe₃O₄磁性纳米微球制备了具有特异性识别能力的磁性表面分子印迹聚合物(MIP),并用红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对聚合物进行了表征,结果显示磁性载体表面包覆了分子印迹聚合物薄层。用紫外分光光度法对4-MI与MAA的相互作用进行了分析,结果表明主客体主要存在形式为1个4-MI被1个MAA所包围。通过紫外分光光度法对磁性印迹聚合物的吸附性能进行了研究,静态吸附平衡实验和Scatchard分析结果表明Fe₃O₄@(4-MI-MIP)中存在两类不同的结合位点,最大吸附量分别为40.31 mg/g和23.07 mg/g,平衡解离常数分别为64.85 mg/L和30.41 mg/L。动力学研究表明准二级动力学方程能较好地拟合动力学实验结果,该过程符合准二级动力学模型。该磁性印迹聚合物应用于环境水样中4-MI的吸附,取得了较满意的结果。     

Pickering双乳液法制备分子印迹聚合物分离分析玉米中的硝磺草酮

该文采用Pickering双乳液法,以硝磺草酮为模板分子、甲基丙烯酸甲酯为功能单体、木质素为稳定粒子制备分子印迹聚合物,并对其进行傅里叶红外光谱、扫描电镜、X射线衍射与接触角表征,同时探究了该聚合物对硝磺草酮的静态吸附、动态吸附和选择性吸附。Scatchard分析表明：合成的聚合物对硝磺草酮的结合方式有两种,最大表观吸附量（Qmax）和平衡离解常数（Kd）分别为Qmax1 = 32.31 mg/g,Kd1 = 116.28 mg/L;Qmax2 = 89.99 mg/g,Kd2 = 413.22 mg/L。动力学测定结果显示：该聚合物对硝磺草酮的吸附符合准二级动力学模型。将制备得到的分子印迹聚合物作为基质固相分散的分散剂萃取分离玉米中的硝磺草酮。最佳萃取条件为分子印迹聚合物与样品的质量比3∶2;研磨时间10 min,淋洗剂2 mL 20%甲醇水溶液,洗脱剂5 mL 5%乙酸乙腈。最佳条件下,硝磺草酮的检出限为0.018 μg/g,回收率为97.0%～98.4%,相对标准偏差（RSD）为0.70%～5.6%。该研究分析时间短、有机溶剂用量少,且提高了选择性和分析效率。     

氧化铟改性聚丙烯酰胺复合材料吸附水中铅的研究

环境中铅污染将威胁到生命体安全,因此去除过量的铅显得尤为重要。采用一锅法制备了复合材料吸附剂氧化铟改性的聚丙烯酰胺,通过扫描电子显微镜、N_(2)吸附-脱附仪和热重分析仪对吸附剂进行了表征。结合火焰原子吸收光谱法,研究其对水中的铅吸附性能。优化了溶液pH值及振荡时间对铅吸附的影响,并运用动力学和热力学研究了复合材料对铅的吸附行为。实验结果表明:在初始浓度为10 mg/L,溶液pH值为6.0,振荡时间为100 min时,铅的最大吸附量为9.689 mg/g;吸附行为符合拟二级动力学方程和Freundlich方程;当T=293.15 K时,ΔG=-8.38 kJ/mol,ΔH=23.90 J/mol,证明了复合材料对铅的吸附是自发进行,并且是吸热过程;经过3次吸附—解吸实验,复合材料对铅的解吸率仍大于87%,说明吸附剂的再生性能良好。     

硅胶表面苯并噻吩分子印迹聚合物的分子识别与吸附性能

选用γ-氨丙基三乙氧基硅烷和α-甲基丙烯酸修饰的硅胶作为载体,以甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,苯并噻吩为模板分子,合成一种具有选择性识别苯并噻吩分子的印迹聚合物。采用红外光谱、元素分析及N2吸附对其结构进行了表征,以模拟汽油通过静态吸附对其吸附性能进行了研究。结果表明,在硅胶载体表面成功地嫁接了多孔的分子印迹聚合物薄层。印迹聚合物对苯并噻吩具有良好的识别性能,对苯并噻吩的吸附动力学满足Langergren准一级反应动力学方程,吸附过程属于单分子层吸附。符合Langmuir吸附模型印迹聚合物对苯并噻吩的平衡吸附容量达57.4×10-3,而非印迹聚合物的吸附容量为33.1×10-3。印迹聚合物在经过多次再生后其吸附容量基本不变,从而为在汽油深度脱硫中有效脱除噻吩类硫化物提供了一种新技术途径。     

二苯并噻吩分子印迹复合膜的制备及脱硫性能的研究

聚丙烯中空纤维膜经多巴胺氧化、硅烷化两步表面改性处理后,以甲基丙烯酸为功能单体进行表面分子印迹聚合,制备了中空纤维膜支撑-二苯并噻吩分子印迹复合膜(MIP-PP膜)。利用红外光谱、扫描电镜对印迹复合膜形态结构进行表征,测定了MIP-PP膜的脱硫性能。结果表明,在298 K时,MIP-PP膜对DBT的吸附在180 min达到平衡,最大吸附容量为133.32 mg/g;MIP-PP膜对DBT的吸附符合Lagergren准一级动力学模型及Langmuir吸附等温线,是可自发进行的放热过程。