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%.     

聚乙烯醇接枝微粒对黄酮类物质的吸附特性

以硅胶表面接枝有聚乙烯醇(PVA)的接枝微粒PVA/SiO₂为固体吸附剂, 对槲皮素和芦丁2种黄酮类化合物进行了吸附研究, 结果表明, 由于接枝微粒PVA/SiO₂表面含有高密度的羟基, 使得该接枝微粒与黄酮类化合物分子之间可形成多位点的常规氢键和π型氢键, 溶剂的竞争吸附对黄酮化合物的吸附容量产生很大的影响. 以弱极性的1,2-二氯乙烷(DCE)为溶剂时, 几乎不存在溶剂的竞争吸附, 槲皮素和芦丁具有最高的吸附容量, 分别为0.32 mmol/g(96 mg/g)和0.23 mmol/g(140 mg/g); 而在质子溶剂乙醇中, 强烈的溶剂竞争吸附使两者的吸附容量降至0.22 mmol/g(65 mg/g)和0.14 mmol/g(87 mg/g). 升高温度会减弱氢键作用, 甚至使氢键断裂, 导致吸附容量减小. 质子溶剂中电解质的存在, 对吸附作用产生负性影响. 功能微粒PVA/SiO₂对黄酮类化合物的吸附为放热过程, 且为焓驱动的吸附过程.     

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.     

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。     

硫代酰胺基螯合纤维的合成及其吸附性能研究

以腈纶纤维(PAN)为起始原料,分别经水合肼、乙二胺、二乙烯三胺预交联后,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作溶剂与硫化钠反应,合成了3种携硫代酰胺功能基可达6.8mmol/g·干纤维的螯合功能纤维。利用红外光谱、元素分析、热稳定分析、重量分析等对该螯合纤维的结构、性能等进行了表征;研究了该螯合纤维对Au3 ,Ag ,Pd2 等贵金属离子的吸附性能;考察了温度、pH、硫含量等对纤维吸附Ag 离子的影响。结果表明,纤维对Au3 ,Ag 等贵金属离子具有良好的吸附性能,对Au3 的吸附容量为800mg/g·干纤维;对Ag 离子的吸附容量可达1510mg/g·干纤维,并具有良好的吸附动力学特性,该螯合纤维可用于混合溶液中Ag(I)离子的吸附分离。     

聚四氟乙烯纤维辐照接枝制备弱酸性离子交换剂及其对Cu~(2+)的吸附

以聚四氟乙烯纤维为基体通过6 0 Co辐射引发与丙烯酸接枝制备弱酸性阳离子交换纤维 .产物功能基含量为 3 0 6mmol g,在pH =5时该纤维达到对Cu2 + 的最大动态吸附量为 10 7 4 8mg g.使用不同浓度HCl对饱和吸附铜的接枝纤维进行洗脱 ,证实该纤维对铜离子具有优异的解吸性能     

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吸附性能的研究——Ⅰ.与过渡金属离子的作用

本文系统地研究了用电子束预辐照引发接技共聚反应制备的弱酸型阳离子交换纤维PP—g—PAA—DGA与过渡金属离子的交换性能。研究了纤维接枝率与交换容量的关系,pH效应,温度和溶液浓度的影响,纤维对几种金属离子吸附的选择性,以及吸附动力学和吸附机理。     

二乙烯三胺接枝壳聚糖的合成与表征

以壳聚糖为基体,与环氧氯丙烷反应,然后与二乙烯三胺反应,制得二乙烯三胺接枝壳聚糖(CTSN)。经红外光谱FTIR分析和X-射线衍射分析表征了结构,在活化及接枝过程中未破坏壳聚糖中的吡喃苷六元环结构,其结构与预期结构吻合。初步研究了它对Pd2 、Ag 、Ni2 、Cu2 、Co2 、Cd2 金属离子的静态吸附性能,试验结果表明,CTSN对金属离子有较大的吸附容量,对Pd2 、Ag 离子的吸附容量分别为1.29mmol/g和1.15mmol/g。     

硫脲基纳米螯合纤维对水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附和密度泛函理论计算

以聚丙烯腈为原料, 利用静电纺丝技术和化学接枝制备得到硫脲基纳米螯合纤维, 并用于水溶液中 Cd(Ⅱ)的去除. 结合样品的表征和密度泛函(DFT)理论计算结果, 揭示了所制备纳米纤维材料对Cd(Ⅱ)的吸附机理. 借助静态吸附和动态吸附实验, 考察了硫脲基纳米螯合纤维对Cd(Ⅱ)的吸附性能. 结果表明, 纳米纤维吸附材料对Cd(Ⅱ)的最大吸附容量可达349.46 mg/g, 吸附过程在90 min以内即可达到基本平衡. 整个吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型. 硫脲基纳米螯合纤维吸附Cd(Ⅱ)的吸附机理为表面配位络合, 增加纳米纤维表面硫脲基团的含量是提高吸附容量的重要途径. 该吸附材料经6次循环使用后, 最大动态吸附容量并未发生明显改变.     

改性罗布麻纤维的吸附功能研究

以Ce~(4+)引发丙烯腈与罗布麻纤维接枝共聚反应,用红外光谱表征了接枝纤维的结构。并探讨了接枝纤维皂化物时汞离子的吸附性能。C_(AN)为1.2×10~(-1)mol/L、C_(Ce)~(4+)为10×10~(-3)mol/L时接枝率较高,该接枝共聚物经皂化后能有效地吸附汞离子,pH值在10～11时吸附率最高,达0.583mg Hg~(2+)/g。     

巯基乙胺改性腈纶纤维的制备及其对银离子的吸附性能研究

对腈纶纤维(PAN)进行接枝改性,制备了一种新型巯基纤维材料(cPAN)。用红外光谱对cPAN纤维进行了结构表征,并测定了其巯基含量为5.08mmol/g。考察了25℃温度下cPAN纤维对Ag~+的吸附和再生性能,结果表明,cPAN纤维吸附Ag~+的最佳初始pH范围为5~7,其最大吸附容量为500.0mg/g;当Ag~+的初始浓度为100mg/L时,30min即可达到吸附平衡;5%硫脲-1.0mol/L HCl溶液对Ag~+的脱附率可达90%以上,经再生后的纤维可循环使用。     

超分子螯合树脂--杯[4]芳烃接枝纤维素的设计、合成与吸附性能

通过纤维素多乙烯多胺衍生物2a~2c与1,3-二环氧丙基杯[4]芳烃3反应,合成了螯合树脂杯芳烃接枝纤维素4a~4c,用红外、元素分析和SEM等对其结构和形貌进行了表征.通过含氮量推算出新螯合树脂4a~4c中每个纤维素单元的杯芳烃接枝取代度分别为0.75、0.82和0.87.金属阳离子吸附性能实验表明,杯芳烃单元的引入在吸附过程中有重要作用,该螯合树脂结合了杯芳烃和纤维素的各自吸附性能优势,不仅吸附容量较高,而且表现出高的选择性吸附能力.树脂4b和4c对Ni2+离子表现出很高的吸附选择性,4a~4c的Ni2+饱和吸附容量分别达到2.96 mmol/g、2.93 mmol/g和2.66 mmol/g.在pH<4的强酸性条件下树脂的吸附能力迅速下降.该树脂用10%的氨水解吸附后有较好的重复使用性.     

含酰胺结构的硅胶键载二乙烯三胺螯合微粒的合成及其吸附性能

硅胶与γ-氨丙基三甲氧基硅烷(AFFS)进行硅烷化反应,然后与丙烯酸甲酯(MA)进行迈克尔加成反应引入酯基,最后与二乙烯三胺(DETA)反应生成氨基结尾的酰胺基硅胶,其结构经红外光谱、元素分析,热重分析(TG)和X射线衍射仪(XRD)表征.元素分析表明,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的氨基含量分别为1.992mmol/g、1.699mmol/g、3.416mmol/g.研究了该硅胶微粒对重金属离子Ag 、Hg2 、Cu2 的吸附容量、吸附动力学、等温吸附过程等静态吸附性能.结果表明,对3种离子的吸附量分别为0.71mmol/g、0.46mmol/g,0.35mmol/g.动力学吸附过程为液膜扩散控制,吸附过程符合Langmuir或Freundlich模型.     

纤维素纤维接枝β-环糊精的合成及其富集金属离子研究

以环氧氯丙烷作为化学修饰剂 ,在碱性介质中将 β 环糊精接枝到粘胶纤维上 ,合成了接枝 β 环糊精的功能性纤维素纤维 ,接枝 β 环糊精纤维素纤维上 β 环糊精的含量为 7 8%。研究了接枝 β 环糊精的纤维素纤维对模拟水样中无机重金属离子的富集性能 ,考察了温度、浓度、pH值对富集性能的影响 .实验结果表明 ,接枝 β 环糊精的纤维素纤维对无机重金属离子 (Cu2 + 、Pb2 + + 、Cd2 + )富集效果良好 ,其富集容量分别达到 0 2 5mmol g、0 30mmol g、0 34mmol g ,Cu2 + 、Pb2 + 、Cd2 + 与 β 环糊精富集摩尔比分别为 2 9∶1、3 9∶1、4 3∶1。     

PVDF基两性离子交换树脂的辐射合成及性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)树脂为基材,采用共辐射接枝方法,在PVDF树脂上接枝苯乙烯(St)/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)二元单体,随后对接枝产物进行磺化和质子化反应引入磺酸基和叔氨基正离子得到了一种新型的PVDF基两性离子交换树脂.红外光谱、X射线光电子能谱(XPS)、热重和扫描电镜(SEM)分析证明了辐射引发接枝共聚及功能化反应的成功进行.接枝反应条件如溶剂、剂量和二元单体浓度对接枝率(GY)有明显的影响.随着接枝率的增加,功能树脂的离子交换容量随之增大,但接枝链St与DMAEMA的摩尔比不变,其阳离子及阴离子交换容量最大分别可达2.16 mmol/g,1.06 mmol/g.     

接枝改性羧甲基纤维素对铜离子的吸附研究

将离子型单体丙烯酸(AA)及非离子型单体丙烯酰胺(AM)接枝在羧甲基纤维素(CMC)上,通过协同作用提高材料的吸水性及吸水速率,并研究了其对铜离子的吸附性能.通过傅里叶红外(FTIR)对材料分析表明,从及AM成功接枝在CMC上;对吸附物进行了表面分析,扫描电镜图(SEM)显示吸附物表面有大量颗粒状物质,X射线能谱(XPS)证实材料表面吸附了铜离子;在浓度为10mmol/L的铜离子溶液中,CMC-g-P(AA-co-AM)材料的吸附容量为20.30mmol/g.     

树脂填充EVAL中空纤维膜吸附剂的吸附及脱附性能研究

以亲水性乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)为膜吸附剂基质材料,阳离子交换树脂D061为功能树脂,采用干-湿法纺丝技术,制备了树脂填充EVAL中空纤维膜吸附剂。实验采用连续循环膜过滤工艺,研究了这种吸附剂对目标蛋白(牛血清白蛋白-BSA)的吸附和脱附性能。考察了树脂填充量、缓冲溶液pH值等对蛋白质吸附和脱附性能的影响。实验结果表明,树脂填充EVAL中空纤维膜吸附剂对目标蛋白BSA具有较高的吸附容量和脱附率,随着树脂填充量的增加,膜吸附剂对BSA吸附容量增加,并且最大吸附容量在牛血清蛋白等电点(4.8～5.2)附近出现。当树脂填充量65%,缓冲溶液pH4.5时树脂填充EVAL中空纤维膜吸附剂对BSA的吸附容量可达到71.47mgBSA/g膜吸附剂。     

聚乙烯四唑型螯合树脂及其对重金属离子的吸附性能

采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)方法将丙烯腈(AN) 接枝到氯甲基化聚苯乙烯树脂(PS-CH₂Cl) 表面, 再与叠氮化钠进行3+2环加成反应, 制备了一种聚乙烯四唑型螯合树脂(PVT-g-PS). 用红外光谱和元素分析对PVT-g-PS树脂进行了表征, 考察了该树脂对Pb(Ⅱ), Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能. 在一定聚合时间范围内, 丙烯腈接枝率与SI-ATRP时间呈线性关系, 树脂表面四唑含量及树脂对金属离子的吸附容量随丙烯腈接枝率增大而增大, 说明丙烯腈在树脂表面聚合为活性可控聚合, 树脂表面功能团含量和树脂吸附容量可以用聚合时间调控. 通过分析树脂吸附容量与溶液pH值的关系、 吸附等温线和吸附动力学, 证明3种金属离子的吸附主要是基于配位作用的化学吸附. 当SI-ATRP时间为10 h时, 树脂对Pb(Ⅱ), Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附容量高达1.57, 1.68和1.92 mmol/g. 经过10次吸附-解吸循环实验, 树脂的吸附容量无显著变化, 表明新型树脂具有较高的吸附量和良好的重复使用性.     

双硫脲基螯合纤维对Hg2+的吸附性能研究*

在N,N′-羰基二咪唑(CDI)的偶联作用下,将双硫脲(DTA)修饰在聚丙烯酸接枝聚丙烯(PP-g-AA)纤维表面,得到双硫脲基螯合纤维(PP-g-AA-DTA),并探讨了该螯合纤维对Hg 2+的吸附性能。采用傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜等研究了螯合纤维结构、不同吸附条件对Hg 2+吸附的影响以及选择性吸附特性。结果表明准二级动力学模型和Langmuir模型可以很好地描述吸附过程,饱和吸附容量为66.40 mg/g。该新型螯合纤维可望应用于水体中Hg 2+的去除领域。     

偕胺肟纤维的合成及对银吸附性能的研究

本文介绍了偕胺肟螯合纤维的制备方法及对银的吸附性能。脱水聚乙烯醇纤维与丙烯睛反应制得氰乙基化纤维。再与盐酸羟胺反应把氰乙基化纤维转化为偕胺肟纤维。该螯合纤维对银的吸附容量达0.3mmol/g。吸附速度也很快。