以聚醚为主链的亚胺二乙酸型螯合树脂的合成及其对金属离子的吸附性能

合成了以聚醚为主链带有醚键侧链并适当交联的条状多烯多胺树脂,并在此基础上合成了相应的具有半EDTA结构的亚按二乙酸型螯合树脂。对胺化及羧化反应条件和在不同酸度下,对不同金属离子吸附性能及吸附选择性进行了初步研究。胺羧化树脂在pH=6时对Cu~(2+)的吸附容量最大,对不同金属离子的吸附能力次序为:Cu~(2+)>Fe~(3+)>Ni~(2+)>Pb~(2+)>Hg~(2+),树脂经再生后仍具有较好的吸附性能。合成中采用先抽提后洗涤的树脂处理方法,可提高洗Cl效果5～8倍。     

新型多胺树脂选择性去除焦磷酸镀铜清洗废水中Cu~(2+)的特性

焦磷酸镀铜清洗废水中含有大量的络合态铜离子,本文对比研究了不同类型树脂对焦磷酸-铜络合体系中Cu~(2+)的去除性能,发现自合成多胺树脂PAMC在相关pH范围内对Cu~(2+)的吸附量远超商业离子交换树脂和螯合树脂32%～2个数量级。Cu~(2+)的等温线更符合Langmuir模型,焦磷酸根与Cu~(2+)的摩尔浓度比从4增大到25,Cu~(2+)的吸附量下降了27%。通过形态分析、动力学研究以及XPS表征分析发现,99%的Cu~(2+)是以Cu(P_2O_7)_2~(6-)和Cu(HP_2O_7)_2~(4-)形式存在,PAMC树脂对[Cu-P]络合物组分的吸附亲和力远高于自由态焦磷酸根离子,其主导机制可能为是络合态铜离子通过配位作用和静电作用分别与树脂表面的中性氨基和质子化氨基结合。实际废水动态吸附实验表明,在1BV/h的流速下,前80BV出水中Cu~(2+)浓度低于0.3mg/L,1BV 12%的硫酸和4BV水可完全再生树脂,再生液中Cu~(2+)最大浓度为22g/L。结果表明,PAMC树脂适用于焦磷酸镀铜清洗废水中Cu~(2+)的深度去除和资源回收。     

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。     

螯合树脂研究Ⅱ.以聚醚为主链的氨基异丙巯基型螯合树脂的合成及其吸附性能

本文提出了由胺型螯合树脂与环硫丙烷反应合成巯基胺型螯合树脂的新方法。并用以聚醚为主链的环多乙烯多胺型螯合树脂与环硫丙烷反应合成了六个新的氨基异丙巯基型螯合树脂,这些树脂能吸附Ag~+、Hg~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)等离子,对Ag~+、Hg~(2+)的吸附最佳。     

聚乙烯苄多乙烯多胺二硫代羧酸大孔型螯合树脂合成与性质的研究

合成了具有高吸附容量的聚乙烯苄多乙烯多胺二硫代羧酸大孔型螫合树脂(DTC树脂)。探讨了胺化和二硫代羧化中各种反应条件的影响。制得的DTC树脂对Hg~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)的吸附容量分别达4.40、2.44、1.77、1.36毫摩尔离子/克,在水中对微量的重金属离子在较宽pH范围内有良好的捕集效果。红外光谱、元素分析证实了合成过程中树脂功能基的转化。     

Cu~(2+)负载疏松多孔型羟胺改性聚丙烯腈对As(V)的吸附性能

采用高内相比乳液模板法合成出疏松多孔型聚丙烯腈(PAN),对其进行羟胺改性后再与Cu~(2+)配位,得到Cu~(2+)负载疏松多孔型羟胺改性聚丙烯腈(AO-PAN/Cu~(2+))。对所合成的AO-PAN/Cu~(2+)吸附剂进行了红外光谱、扫描电镜、热重分析等表征,并研究了其对As(V)的吸附性能。该吸附剂对As(V)的最大吸附量为0.22mg/g,吸附过程符合拟二级动力学方程。在竞争离子存在下,AO-PAN/Cu~(2+)对As(V)具有较高的吸附选择性。固定床实验结果表明,AO-PAN/Cu~(2+)对含量为400μg/L的含砷模拟废水中的As(V)具有良好的分离性能,穿透体积达到110BV。     

N-硫代酰基硫乙酸功能化三乙撑四胺交联PVC树脂的制备及对Hg~(2+)的吸附

以聚氯乙烯为原料依次与四乙烯五胺、CS_2和ClCH_2COONa反应合成了一种新的含N、O、S的N-硫代酰基硫乙酸功能化三乙撑四胺交联聚氯乙烯螯合树脂,树脂结构经红外分析和元素分析表征. 探讨了在不同pH值、Hg~(2+)初始浓度、吸附温度和时间等条件下合成树脂对Hg~(2+)的吸附性能. 结果表明,螯合树脂对Hg~(2+)有较快的吸附速率,pH值约为2.0时,树脂对Hg~(2+)的吸附效果最好,随温度升高吸附量逐渐增大. 温度在35 ℃、Hg~(2+)起始浓度为17.66 mmol/L时,树脂对Hg~(2+)的吸附量可达3.330 mmol/g. 树脂对Hg~(2+)的吸附符合Langmuir和Freundlich等温式. 用0.2 mol/L HNO3-10%硫脲对吸附后的树脂进行洗脱,脱附率达99.20%.     

二(β-氨基乙基)胺型聚苯乙烯树脂的合成和性能研究

以二乙烯三胺和氯甲基化聚苯乙烯树脂微球为起始原料,通过伯胺保护、树脂胺化、脱保护等3个步骤,合成了以二(β-氨基乙基)胺为功能基的聚苯乙烯树脂,分析了该树脂的结构,研究了其对Cu2+的螯合性能。与二乙烯三胺型树脂相比,本文合成的树脂具有吸附速度快、吸附容量大,脱附完全,易于重复使用等优点,对Cu2+吸附量达2.42mmol/g,脱附率为99.8%,吸附-脱附3次后,活性仍达95.0%。     

环氧基磁性离子交换树脂的合成与表征

用r—三氧化二铁—二乙烯三胺—双酚A环氧树脂首次合成了环氧基磁性离子交换树脂。实验结果表明,磁性树脂微球尺寸和吸附容量决定于树脂制备过程中的各种因素。一批典型的环氧基磁性树脂平均直径为0.15mm、吸附容量为3.3meq/g—R,磁化率为8.2emu/g—R,在酸性或碱性介质中稳定。实验数据也证实了这是一类优良的螯合树脂,对Zn~(2+)、Cd~(2+)、Hg~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Pb~(2+)和其他二价阳离子有适当的螯合能力。但不吸附碱土金属离子,这和聚多胺树脂相同。     

超高交联树脂的氯代烷烃后交联法制备及对咖啡因的吸附研究

以三氯甲烷为外交联剂,以AlCl3为催化剂,经Friedel-Crafts后交联反应将大孔低交联聚苯乙烯（PS）后交联,制备得到超高交联聚苯乙烯树脂HCPS-C₁,树脂的BET比表面积从PS的19.5m²/g提高到HCPS-C₁的522m²/g;再以1,2-二氯乙烷为外交联剂,以FeCl₃为催化剂,将HCPS-C₁后交联,制备得到了比表面积高达791m²/g的超高交联聚苯乙烯树脂HCPS-C₁-C₂。测定了HCPS-C₁和HCPS-C₁-C₂对咖啡因的吸附性能,并与商用树脂XAD4及氯甲基化聚苯乙烯后交联树脂HCPS-CM进行对比,结果表明,HCPS-C₁有着接近于XAD4对咖啡因的吸附量,而HCPS-C₁-C₂对咖啡因的吸附量远高于XAD4,且略高于HCPS-...     

聚苯乙烯负载双亚砜及三乙烯四胺螯合树脂的合成及其对Hg~(2+)的吸附性能研究

合成了聚苯乙烯负载双亚砜及三乙烯四胺新型螯合树脂[PS-(SO-TETA)_2]。对所制备的新型螯合树脂进行了红外光谱和元素分析等表征,研究了树脂对Hg~(2+)的静态饱和吸附量及树脂对Hg~(2+)的动力学及热力学吸附性能。结果表明,pH=3时,PS-(SO-TETA)_2对Hg~(2+)的最大吸附量为0.89mmol/g。树脂对Hg~(2+)的吸附是以液膜扩散为主的过程,拟二级动力学方程能更好地描述该吸附行为,等温吸附符合Langmuir单分子吸附模型。     

CuO/γ-Al_2O_3上CO和NO吸附的红外光谱研究——1.氧化态

应用红外光谱研究了CO,NO及其混合气在氧化态CuO/γ-Al_2O_3上的吸附。用XPS测量了表面铜的价态,用XRD分析了催化剂的物相。综合实验结果可知,催化剂体相为CuO,,CuAl_2O_4,,而Cu~+和Cu~(2+)则在样品表面上并存。红外光谱显示,CO在Cu~+上的吸附比在Cu~(2+)上的吸附强,而NO在Cu~(2+)上的吸附比在Cu~+上的吸附强。当CO和NO共存在体系中,CO选择吸附在Cu~+上,而NO选择吸附在Cu~(2+)上。高于室温时,除分子态吸附外,CO在催化剂表面上部分氧化为HCO_3~-,,CO_3~(2-)以及少量HCOO~-,NO吸附,被氧化为NO_3~-。CO和NO共吸附,CO抑制了NO的氧化。     

聚乙烯苄硫脲大孔型螯合树脂的合成及其对金离子螯合性的研究

合成了对Au~(3+)具有高吸附容量的聚乙烯苄硫脲大孔型螯合树脂(硫脲树脂)。大孔型交联的氯甲基化聚苯乙烯以1,4-二氧六环为溶胀剂,无水乙醇为溶剂与硫脲反应,功能基转化率达理论值的98.8％。树脂对Au~(3+)的吸附容量为819mgAu~(3+)/g树脂,最佳时达920mgAu~(3+)/g树脂。硫脲功能基与Au~(3+)的螯合比是1,探讨了pH对Au~(3+)吸附率的影响,研究了硫脲树脂对Au~(3+)的吸附速率。红外光谱、元素分析探讨了树脂的结构。硫脲树脂可从电镀的废水中回收纯金,回收率≥95.7％,纯度为99.98％。     

含有多甘醇、多甘醇单醚功能基的树脂的合成及其对贵金属离子的吸附性

合成了六种含有乙二醇、多甘醇及多甘醇单醚功能基的树脂。树脂的功能基转化率达93.4—97.5％。树脂2—6对Au(Ⅲ)的吸附率达90—100％,对Pt(Ⅳ)为40—50％,但对共存的Pd(Ⅱ)、Cu~(2+)、Ni(2+)、Cd(2+)等离子甚少吸附。六种树脂的吸金容量在226.3—93.8mg Au(Ⅲ)/g树脂之间。被吸附的金可用3％。硫脲-1N盐酸容液洗脱。洗脱率达95.8％以上。     

丁二酸酐接枝纤维素纳米纤维膜及其重金属离子吸附

采用热致相分离(TIPS)法以三醋酸纤维素(TCA)为原料成功制备直径为(110±28)nm TCA多孔纳米纤维膜。将TCA纤维膜通过水解转化为纤维素(Cell)、接枝制备丁二酸酐接枝改性纤维素(Cell-g-SAA)膜。将Cell膜和Cell-g-SAA膜用于吸附水中Cu~(2+)、Pb~(2+),并对膜样品的吸附动力学、等温吸附和吸附热力学进行了研究。结果表明,二级动力学拟合和Langmuir模型更适合于该体系。与Cell膜相比,改性后Cell-g-SAA膜对Cu~(2+)和Pb~(2+)的最大吸附容量分别从51.73和34.29 mg/g增加到116.41和51.73 mg/g。纤维膜对Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附更趋近于单层吸附且化学吸附占主导地位。     

低温红外光谱研究CuO/γ-Al_2O_3上CO和NO选择性吸附

CuO作为催化剂的主要活性组分已应用于氧化、加氢、CO和碳氢化合物的燃烧,N0x还原等多种催化反应中,有关N0、CO在CuO上吸附的红外光谱研究已有一些报导.London和Bell曾研究CO和NO在CuO/SiO_2上的反应,他们根据红外光谱和动力学测量结果推测NO主要离解吸附于Cu~0上,而CO则吸附在Cu~+或Cu~(2+)上.Busca在未还原的CuO样品上,观测到CO在Cu~+上的红外吸收峰最强,从而认为体相为CuO的样品,铜在其表面主要由Cu~+并伴以Cu~(2+)构成.本文研究了CuO/γ-Al_2O_3上NO、CO单独、交替和共吸附时的低温红外光谱,证明当NO和CO共存时,NO选择吸附于Cu~(2+)上,而CO选择吸附于Cu~+上。     

聚苯乙烯磺酰基硫脲树脂的合成及其对金离子的螯合性能

本文通过交联聚苯乙烯磺酰氟与硫脲反应制得聚苯乙烯磺酰基硫脲树脂(1)。树脂1对Au~(3+)的吸附容量最高达771mgAu~(3+)/g树脂。吸附在树脂上的全离子可以用硫脲的酸性溶液洗脱,回收率达95.3％。     

希夫碱型木质素基吸附材料的制备及其对Pb~(2+)吸附性能研究

以乙酸木质素为原料,通过曼尼希胺化反应和希夫碱反应制备希夫碱型木质素基离子吸附材料(SLA),利用红外光谱、核磁共振氢谱和元素分析等手段对SLA的结构进行表征。考察了溶液pH值、吸附剂用量和离子溶液初始浓度等因素对SLA吸附性能的影响。结果表明,在pH=5.0、吸附剂用量2.0g/L、Pb~(2+)溶液浓度200mg/L条件下,SLA对Pb~(2+)具有较高的吸附量(65.45mg/g)和良好的吸附选择性。研究结果表明,SLA对Pb~(2+)的等温吸附过程符合Freundlich等温吸附模型,存在非均匀多层吸附现象;SLA对Pb~(2+)的吸附动力学过程符合准二级吸附动力学模型,表明SLA对Pb~(2+)的吸附作用主要为化学吸附。     

氨基膦酸树脂的合成及其对氟离子的吸附

本文以伯胺树脂、亚磷酸、甲醛为原料,通过Mannich反应合成了功能基为-CH_2NHCH_2P(OH)_2的氨基膦酸树脂。该树脂与Al~(3+)的络合物对F~-的吸附量最高可达9.297mg/ml。去除率为75％以上。