壳聚糖基磁性树脂对Au^3＋和Ag^＋的吸附特性——Ⅰ吸附平衡和动力学研究

利用反相乳液分散-化学交联法制备磁性壳聚糖微球(TMCS),并经硫脲改性,用于吸附水溶液中Au3 和Ag .用光学显微图、红外图谱(FTTR)、X射线衍射(XRD)等对吸附剂进行了表征.考察了TMCS对Au3 和Ag 的吸附特性.结果表明,等温吸附线可用Langmuir模型拟合,饱和吸附容量分别为:Au3 3.53mmol/g;Ag 1.98 mmol/g.二者的吸附容量均随pH升高而增加.吸附动力学可用拟二级模型拟合.双组分吸附实验表明,TMCS对Au3 和Ag 有良好的吸附选择性.     

壳聚糖基磁性树脂对Au~(3 )和Ag~ 的吸附特性I吸附平衡和动力学研究

利用反相乳液分散-化学交联法制备磁性壳聚糖微球(TMCS),并经硫脲改性,用于吸附水溶液中Au3 和Ag 。用光学显微图、红外图谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等对吸附剂进行了表征。考察了TMCS对Au3 和Ag 的吸附特性。结果表明,等温吸附线可用Langmuir模型拟合,饱和吸附容量分别为:Au3 3.53mmol/g;Ag 1.98mmol/g。二者的吸附容量均随pH升高而增加。吸附动力学可用拟二级模型拟合。双组分吸附实验表明,TMCS对Au3 和Ag 有良好的吸附选择性。     

活性碳纤维对银离子还原吸附能力的改进

活性碳纤维不仅对有机物有高的吸附容量,对贵金属离子也具有强的还原吸附能力,可将Pd(Ⅱ）,Ag（Ⅰ）,Au（Ⅲ）等离子还原为金属单质。因而可用于提取矿液或加收废液中的贵金属。由此,提高或改善贵金属在活性碳纤维上的还原吸附容量或分布形成,显得非常重要。本文研究了活性碳纤维制备条件、表面氧化改性、以有负载有机物等对活性碳纤维还原能力的影响。结果表明,（1）制备条件对剑麻基活性碳纤维的还原能力有很大的影响。用H3PO4或ZnCl2活化的活性碳纤维对银离子具有更高的还原吸附容量,分别可达250和700mg/g,约为水蒸汽活化剑麻基活性碳纤维对银离子还原吸附容量的2倍和5倍。（2）过氧化氢、高锰酸钾、或硝酸等无机氧化剂对活性碳纤维进行表面改性,也能提高活性碳纤维的还原能力。结果表明,虽然改性活性碳纤维的比表面积和孔体积下降10-20%左右,但基表面含氧量及含氧基团的种类发生了改变。这些改性活性碳纤维对Ag(NH3)2^ 的还原吸附量大幅度提高,可达550mg/g以上。推断表面改性在活性碳纤维表面创造了更多有利于碱性条件下发生氧化还原的活性点。（3）在活性碳纤维表面负载适当的有机物如亚甲基蓝、苯胺或对硝基苯酚,也能显著提高活性碳纤维对Ag(NH3)2^ 的还原吸附能力。     

离子交换树脂的选择及柠檬酸溶液循环使用研究

用离子交换树脂法吸附柠檬酸溶液中的金属离子,苯乙烯系阳离子交换树脂的吸附性能较好,它对镍、铝离子的吸附容量均较大,且吸附前后柠檬酸溶液的浓度变化较小.静态条件下树脂对镍的吸附容量为16.83mg Ni/g干树脂,对铝为21.36mg Al/g干树脂;动态条件下树脂对镍的吸附容量为6.78mg Ni/g干树脂,对铝为31.8mgAl/g干树脂,吸附液流速为1m/h～3m/h.吸附后的柠檬酸溶液可循环使用.当用1mol/L硫酸解吸时,树脂对镍铝的解吸率可达90%以上.当硫酸中Ni2 为1.70mmol/L,Al3 为7.40mmol/L时,树脂的解吸率仍可达80%以上.     

负载苯基硫脲酚醛型螯合树脂对Ag+的吸附与实验室应用

在四丁基溴化铵(TBAB)相转移催化条件下,线形环氧酚醛树脂(F44)与苯基硫脲(PTU)发生开环加成,合成了负载苯基硫脲的酚醛型螯合树脂(F44-PTU).研究了该树脂对Cu2 、Ni2 、Pb2 、Hg2 、Au3 的吸附容量及温度、离子浓度、pH值对Ag 吸附性能的影响.结果表明,该树脂对Ag 具有较好的吸附性能,吸附符合Freundlich等温式.吸附树脂在5%硫脲～1mol/L HNO3时可洗脱再生,再生后树脂的吸附能力下降,可能在Ag 的吸附过程中伴随有氧化还原作用.将合成树脂处理实验室含银废液,银的回收率可达93.8%.     

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.     

水杨酸型螯合树脂对Fe(III)离子的螯合吸附行为

以5-氨基水杨酸(ASA)为胺化试剂, 使氯甲基化的交联聚苯乙烯(CMCPS)微球表面的苄氯基团发生亲核取代反应, 制得了水杨酸型螯合树脂ASA-CPS. 研究了该螯合树脂对金属离子的螯合吸附行为, 探讨了其吸附热力学与吸附机理, 考察了介质pH值对树脂螯合吸附性能的影响以及树脂对不同金属离子的螯合吸附能力. 实验结果表明, 水杨酸型螯合树脂ASA-CPS 对重金属离子具有强螯合吸附性能, 尤其对Fe3+离子表现出很强的螯合吸附能力, 常温下吸附容量可达21 g/100 g. 吸附过程属熵驱动的化学吸附过程, 升高温度, 吸附容量增高; 在可抑制金属离子水解的pH范围内, 介质的pH值越高, 螯合吸附能力越强; 对于性质不同的金属离子, ASA-CPS的吸附性能是有差别的, 吸附容量的顺序为Fe3+>Ni2+>Cu2+>Zn2+.     

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。     

硫脲树脂的合成及其对金属离子的吸附性能

采用双(异硫氰酸甲酸)丁二酯分别与二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺单体进行加聚反应制得4种主链上含有硫脲基团的新型螯合树脂PETU-Ⅰ～PETU-Ⅳ。红外光谱分析表明,树脂中存在硫脲基团,树脂热稳定性和溶胀性能良好。用静态吸附法研究了PETU树脂对金属离子的吸附性能,4种树脂对Au(Ⅲ)的吸附容量分别为2.48、2.68、4.74和6.44mmol/g,对Ag(Ⅰ)的吸附容量分别为2.15、3.53、3.74和3.98mmol/g,对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)等金属离子吸附容量低于0.36mmol/g;PETU-Ⅳ对Au-Cu和Au-Zn的分离因子>1000,PETU-Ⅱ对Ag-Cu和Ag-Zn的分离因子>10,说明树脂对Au(Ⅲ)、Ag(Ⅰ)具有较高的吸附容量和优良的吸附选择性。PETU-Ⅳ树脂重复使用5次,吸附容量无明显下降,说明树脂具有良好的重复利用性能。     

一种新型PAN基强碱离子交换纤维的合成、表征及对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以聚丙烯腈纤维为原料,经同步接枝与交联及季铵化二步反应制得一种富含强碱基团的PAN基阴离子交换纤维(SW-APAN)。该方法有效避免了复杂的辐照接枝和致癌试剂氯甲基甲醚的使用,所得功能纤维形貌良好、物理化学性质稳定,其总交换容量和强碱交换容量分别超过4mmol/g和2mmol/g。通过批量吸附实验和柱吸附实验初步考察了SW-APAN纤维对Cr(Ⅵ)的吸附性能,实验结果表明,该纤维具有较高吸附容量(298K下192.00mg/g)和优异的吸附动力学性能,且经5次吸附-脱附循环后,吸附容量仍保持稳定。     

微波辅助制备螯合纤维及其对汞的吸附性能

在微波辅助下,以聚丙烯腈纤维(PANF)为基体材料,二乙烯三胺(DETA)和硫化钠为改性试剂,通过两步接枝反应快速制备了含有大量硫原子的螯合纤维吸附剂。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和热重分析仪(TGA)对改性前后的纤维进行表征,同时考察了pH值、初始浓度、吸附时间和温度对螯合纤维吸附汞离子的影响。结果表明,微波辅助是一种高效、节能、经济和绿色的改性方法,改性过程在无毒的水环境中进行,试剂用量少,且改性时间大大缩短。改性纤维对汞离子的吸附是一个准二级动力学过程,较好的符合Langmuir吸附模型。在pH=7的条件下,螯合纤维对汞离子的最大吸附容量达到333.1mg/g,是一种有效的去除水中汞污染的吸附材料。     

以硫醚为主链的螯合树脂研究Ⅳ．含硫代硫酸根、叠氮基树脂的合成及吸附性能

聚环硫氯丙烷或环硫氯丙烷与环氧氯丙烷共聚物，在少量二乙烯三胺存在下制得交联预聚物，将交联预聚物分别与硫代硫酸钠，叠氮化钠反应，制得四种侧链带有硫代硫酸根或叠氮基的新型螯合树脂。它们对贵金属离子具有较高的吸附容量和较好的吸附选择性。     

含偕胺肟基螯合纤维的制备及结构和性能的研究

通过羟胺与聚丙烯腈的反应制得含偕胺肟基螯合纤维,当腈基转化率为53.7％时,纤维对Au~(3+)的吸附量达626.7mg/g.对反应条件、纤维结构和性能相互关系的研究表明,聚丙烯腈的超分子结构致密性及序态越低越有利于反应;处理过程中,纤维蕴晶区在70℃时开始融化;纤维中偕胺肟基含量随羟胺浓度提高或反应时间延长而提高到一定值后变化趋于平缓,当反应温度高于70℃时,随反应温度升高而提高;纤维断裂强度随反应时间延长而下降;当反应温度高于70℃时明显下降。为获得偕胺肟基含量高、力学性能良好的纤维,聚丙烯腈纤维的偕胺肟化反应宜在略低于70℃的温度下以较短时间进行.     

以硫醚为主链的螯合树脂研究——Ⅲ.含硫氰酸根树脂的合成及吸附性能

环硫氯丙烷的均聚物或环硫氯丙烷与环氧氯丙烷的共聚物,在少量二乙烯三胺存在下制得预交联聚合物,将后者与硫氰化钾反应,制得两种侧链带有硫氰酸根的新型螯合树脂。它们对贵金属具有优良的吸附性能和高的吸附选择性。通过X射线光电予能谱初步探讨了树脂对金属离子的螯合作用     

氧化还原功能纤维的研究──Ⅴ．含胺基及乙二胺基功能纤维的合成及其对Au~（3＋）的吸附性能

本文以反应性氯甲基化纤维为基体，合成丁氮含量分别为４．０６、４．９２ｍｍｏｌ／ｇ的含胺基（－ＮＨ２）及乙二胺基（－ＮＨＣ２Ｈ４ＮＨ２）功能纤维．静态吸附实验结果表明：在ｐＨ２．０乙二胺基纤维对Ａｕ３＋的吸附量达最大（６２０ｍｇ／ｇ），含胺基纤维的吸附量为２４８ｍｇ／ｇ；ＷＡＸＤ证实它们对Ａｕ３＋都有还原作用；含乙二胺基纤维对吸附态Ａｕ３＋的还原百分率最大值为９１％（ｐＨ４．０），而含胺基纤维在ｐＨ２．０的还原百分率为１００％，但ｐＨ＜０．６后，含乙二胺基纤维对Ａｕ３＋无还原作用；含乙二胺基纤维对Ａｕ３＋的吸附量随溶液温度升高而增大；在乙醇、１、４－氧六环、乙酸乙酯中含乙二胺基纤维对Ａｕ３＋的吸附量分别为４２、１４３、０ｍｇ／ｇ，且在乙醇中它对Ａｕ３＋有还原作用．吸附动力学实验结果表明：吸附初期为快速离子交换过程，中期为螯合吸附占主导地位，后期则是氧化还原吸附占优势．在扫描电子显微镜可观察到部分吸附在含乙二胺基纤维上的金聚集成粒状．     

用含偕胺肟基螯合纤维吸附、还原Au^3＋的研究（Ⅱ）：—氧化还原过程的初步研究

讨论了含偕胺肟基螯合纤维对Au^3 的还原过程及螯合与还原反应间的关系。结果表明，含偕胺肟基螯合纤维在吸附Au^3 的过程中，功能基螯合Au^3 之后再将其部分还原成单质金，而偕胺肟基则先被氧化成酰氨基进而变成羧基，吸附了Au^3 的纤维经径高温灼烧后合理使可得到海绵金。     

螯合树脂研究——ⅩⅥ.以壳聚糖为母体的含硫、氮螯合树脂的合成及其吸附性能

壳聚糖与环硫氯丙烷反应合成了一系列含S和N的交联型螫合树脂。这类树脂对贵金属离子如:金、银、钯、铂等具有优良的吸附性能。     

Application of an imidazoline group-containing chelating fiber for the determination of trace noble metals in superhigh-temperature alloys

An imidazoline group-containing chelating fiber was prepared by means of the reaction of nitrile groups with ethylenediamine in an hydrazine-modified polyacrylonitrile fiber. The adsorption properties of the chelating fiber for Au(III), Pd(II), Pt(IV), Ir(IV), Os(IV), Rh(III) and Ru(IV) ions, such as binding capacity, distribution coefficient, sorptive rate and quantitative elution of Au(III), Pd(II) and Pt(IV) ions were investigated. The imidazoline group-containing chelating fiber possessed high binding capacities and good adsorption kinetic properties, exhibited high affinity for noble metals in 0.1–1.0 mol/L HCl and could be efficiently re-used. After the separation of trace Au(III), Pd(II) and Pt(IV) ions from a matrix using the chelating fiber, these ions could be determined by ICP-AES with satisfactory results, and the relative standard deviation for Au(III), Pd(II) and Pt(IV) ions was less than 6%. Received: 5 July 1999 / Revised: 4 October 1999 / Accepted: 4 October 1999     

Application of an imidazoline group-containing chelating fiber for the determination of trace noble metals in superhigh-temperature alloys

An imidazoline group-containing chelating fiber was prepared by means of the reaction of nitrile groups with ethylenediamine in an hydrazine-modified polyacrylonitrile fiber. The adsorption properties of the chelating fiber for Au(III), Pd(II), Pt(IV), Ir(IV), Os(IV), Rh(III) and Ru(IV) ions, such as binding capacity, distribution coefficient, sorptive rate and quantitative elution of Au(III), Pd(II) and Pt(IV) ions were investigated. The imidazoline group-containing chelating fiber possessed high binding capacities and good adsorption kinetic properties, exhibited high affinity for noble metals in 0.1-1.0 mol/L HCl and could be efficiently re-used. After the separation of trace Au(III), Pd(II) and Pt(IV) ions from a matrix using the chelating fiber, these ions could be determined by ICP-AES with satisfactory results, and the relative standard deviation for Au(III), Pd(II) and Pt(IV) ions was less than 6%.     

螯合树脂研究——ⅩⅥ.以壳聚糖为母体的含硫、氮螯合树脂的合成及其吸附性能

 壳聚糖与环硫氯丙烷反应合成了一系列含S和N的交联型螫合树脂。这类树脂对贵金属离子如:金、银、钯、铂等具有优良的吸附性能。