氨基树脂微球的表面改性及对水中Co~(2+)的吸附性能研究

高效、低耗去除溶液中微量重金属离子一直是工业废水处理中的挑战之一。高性能金属离子螯合剂的开发并结合旋流强化分离技术为微量Co~(2+)废水的处理提供了一个可行方案。根据旋流分离技术应用对螯合剂性能的要求,本文针对Co~(2+)发展了一种螯合剂制备方法。通过对氨基树脂D380进行表面改性,将二硫化碳引入树脂球表面生成二硫代氨基甲酸盐官能团(DTC),并把改性前后的氨基树脂应用于模拟废水中Co~(2+)的吸附性能研究。元素分析和红外图谱结果表明,DTC官能团成功引入氨基树脂D380上。与未改性的氨基树脂相比,改性后的氨基树脂(DTC-D380)对Co~(2+)的去除效果更好,其饱和吸附容量在p H值为5.3的模拟废水中达到32mg/g。当吸附温度为30℃,投料比为5g/L时,吸附30min后,模拟废水中Co~(2+)浓度可从80mg/L降为0.43mg/L,此时螯合剂尚未饱和,但是Co~(2+)的去除率已几乎达到100%。改性氨基树脂DTC-D380的制备为微量Co~(2+)的去除提供了一种优良的螯合剂,为结合旋流分离技术连续处理Co~(2+)废水提供了一种选择。     

离子交换法分离回收钴、锰的小试探讨

对于某些重金属离子,可以通过形成氯络离子交换吸附于阴离子交换树脂柱上,再利用各金属络阴离子稳定性的差别,以不同浓度的HCl淋洗进行分离回收。在工业实际应用中,人们总希望降低淋洗液的酸度,这对回收过程更为有利。对分析中的分离来说,降低淋洗液酸度也便于分离后的测定。本文对分离回收Co~(2+)、Fe~(3+);Co~(2+)、Mn~(2+)、Fe~(3+)所用树脂和低酸度洗脱等进行了探讨。实验结果表明:为了除去铁杂质回收钴或锰的离子交换分离或Mn~(2+)、Co~(2+)、Fe~(2+)的层析分离,不仅可在较浓的盐酸溶液条件下进行;也可以在较低浓度的盐酸和氯化钠的混合溶液中完成。增大淋洗液中NaCl的浓度,就可降低其中盐酸的浓度,可得到同样满意的结果。     

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。     

P507萃取色谱对硫酸盐体系的钴,镍分离研究

本文对革取色谱法分离硫酸体系中的钴、镍进行了研究。用含P507萃取剂的革淋树脂,经过MgSO_4转型后,使Co~(2+)的萃取能力提高而达到了与Ni~(2+)的完全分离。动态研究结果表明,在pH=5.2—5.6的条件下,Co~(2+)全部上柱而Ni~(2+)只部分上柱,用pH≥2.20的H_2SO_4即可将Ni~(2+)淋下而使Co~(2+)、Ni~(2+)分开。该萃淋树脂对微量钴的富集、对含钴样品中镍的分离及测定均达到很好的效果。Ni收率在100％—100.5％之间。     

一种基于形成杂多核络合物的荧光增敏效应的研究 Ⅲ.锰(Ⅱ)、钴(Ⅱ)的混合荧光增敏及其连续测定

本文研究了Mn~(2+)和Co~(2+)对7-(8-羟基-3,6-二磺基萘偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸-硼砂反应体系的混合荧光增敏作用。实验条件下,荧光增敏强度满足线性加和关系的范围是:Mn~(2+)浓度0～2.9×10~(-7)mol/L;Co~(2+)浓度0～8.8×10~(-7)mol/L;总浓度不超过1.0×10~(-6)mol/L。检出限量为Mn~(2+)4.5×10~(-9)mol/L和Co~(2+)1.4×10~(-8)mol/L。实现了Mn~(2+)和Co~(2+)的连续测定。     

减压离子交换分离分光光度法测定高钴钢中低含量镍

丁二酮肟直接比色法因Co~(2+)有干扰,不适用于测定高钴钢中低含量镍,而使用萃取光度法操作手续又较为繁琐。用离子交换技术分离镍、钴、铜、铁等元素是有效的方法。本文选用细粒度(20—50微米)的强碱性阴离子交换树脂YSGR_4 NCl,小型交换柱(φ6×100毫米),在盐酸介质中,减压下使Ni~(2+)与Co~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(8+)等分离,丁二酮肟光度法测定Ni~(2+)。试验部份装置:以10毫升滴定管加工成上部为杯形,如图安装。强碱性阴离子交换树脂     

膜吸附反应器处理含Cu~(2+)废水的小试实验研究

以热改性粉煤灰(TFA)为吸附剂,在膜吸附反应器(MAR)中进行了二级逆流吸附(CTA)工艺和常规吸附工艺小试试验处理含Cu~(2+)废水。结果表明,当TFA投加量为0.5g/L,吸附时间为20min时,CTA工艺在出水效果及膜通量方面均优于常规吸附工艺。采用CTA工艺时,出水Cu~(2+)浓度随运行时间的增加可保持恒定且与稀释因数相关。受曝气作用和进水过程对混合液的影响,CTA工艺可保证反应器中有更多的起吸附作用的悬浮态TFA存在。     

MSCB吸附剂去除水体中Ni~(2+)、Cu~(2+)、Cr(Ⅵ)的机制研究

以NaOH和二硫化碳对甘蔗渣进行了改性,通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对改性蔗髓纤维(MSCB)进行表征并研究了MSCB去除水中Cr(Ⅵ)、Ni~(2+)、Cu~(2+)的性能。结果表明,MSCB吸附重金属离子的平衡时间为30~60 min,处理含Cr(Ⅵ)浓度在10~40 mg/L范围内的废水去除率达97%以上,比改性前蔗髓纤维(SCB)对Cr(Ⅵ)的吸附率(23.7%)提高了74.35%。对含Ni~(2+)浓度30~60 mg/L的废水去除率达98%以上,吸附容量达59.12 mg/g、对Cu~(2+)浓度在20~55 mg/L废水的去除率在90%以上,吸附容量达49.9 mg/g。对电镀废水中Cr(Ⅵ)处理率达96.69%,吸附量8.16mg/g,出水浓度0.93 mg/L;Ni~(2+)去除率达99.13%,吸附量51.89 mg/g,出水浓度1.06 mg/L,水质澄清。     

胶束增溶(增敏)配合体系的高效液相色谱研究 Ⅴ.Fe、Co、Pd-3,5-diBr-PADAT-SLS 体系

本文用反相高效液相色谱法研究了铁、钴,钯-3,5-diBr-PADAT-SLS体系。在pH5.5的HAc-NaAc介质中,七种金属离子可与试剂生成配合物。用Spherisorb 5 ODS柱,含有4.02×10~(-2)mol/L KCl和0.06mol/L pH3.0HAc-NaAc甲醇/乙腈/水(83/0.5/16.5)溶液作为流动相,分离出了Fe~(2+)、Co~(2+)和Pd~(2+)配合物。对分离机理进行了初步研究。建立了铁、钴、钯的同时测定的HPLC-光度法。用于对虾饵料中铁、钴的测定,结果令人满意。     

一种新型表面功能化树脂的合成及其水体微量Pb~(2+)的固相萃取性能

以甲基丙烯酸环氧丙酯和二乙烯基苯为单体合成其共聚树脂,在此基础上,进一步胺基化改性,获得了共聚树脂的表面功能化。以傅里叶变换红外光谱表征,探明其可能的合成及改性机制。尝试了功能化树脂上水体微量Pb~(2+)的富集,结果表明,20μg/L初始Pb~(2+)浓度下改性树脂上Pb~(2+)的静态及动态饱和吸附容量分别可达135μg/g及278μg/g。系统研究了不同方法对Pb~(2+)的洗脱,实验结果表明,优化条件下Pb~(2+)的洗脱率约达100%。基于改性树脂对0.5μg/L Pb~(2+)的固相萃取,可实现对水体微量Pb~(2+)的高效富集,富集倍数可达100倍,且不同批次装填的平行固相萃取柱间的重现性良好。     

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。     

KI增敏-碳纳米管修饰电极检测水中Pb^(2+)与Cd^(2+)北大核心CSCD

本研究以羧化多壁碳纳米管与Nafion复合修饰玻碳电极(GCE),构建了COOH-MWCNTs/Nafion/GCE传感器,以KI作为增敏剂,建立了检测水体中Pb^(2+)、Cd^(2+)的简易电化学分析新方法。在pH=5.0的HAc-NaAc缓冲溶液中,I-浓度为0.04 mol/L等最佳条件下,Pb^(2+)、Cd^(2+)分别在25.0~400μg/L和15.0~450μg/L的质量浓度范围内与峰电流呈良好的线性关系,检出限分别为3.2μg/L和1.3μg/L。用该方法检测水样中Pb^(2+)、Cd^(2+)并进行加标回收实验,Pb^(2+)的回收率为93.5%~105.9%,Cd^(2+)的回收率为94.7%~108.7%,满足分析要求。对传感器的电化学性质进行了初步的探讨。     

CPP杨梅型树脂的交换性能

本文研究了Zn~(2+)、Cd~(2+)、Hg~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Pb~(2+),Co~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)等二价金属离子在CPP杨梅型树脂上的交换过程。CPP—Na/Me~(2+)的交换容量一般在3meq/g-R以上;动态交换20分钟以后,除Hg~(2+)离子外,可达2.3—3.2meq/g—R。(CPP)_2—Me的稳定性顺序测得为:Cu~(2+)>Zn~(2+)>Co~(2+)>Ni~(2+)>Cd~(2+)>Hg~(2+)>Mg~(2+)>Ca~(2+)。在不同pH溶液中,二价全属离子在溶液相和树脂相之间的分配系数表明,pH<2.5时(CPP)_2—Me容易被酸再生,并且当两种或两种以上的金属离子在给定的pH溶液中分配系数差足够大时,有希望获得淋洗分离。     

Co-Br催化剂组成对烃类氧化的影响

用光谱测定了不同Br/Co比时生成的Co~(2+)—Br~-络合物的浓度及络合的Co~(2+)在加入Co~(2+)量中所占的百分比。考察了催化剂组成与烃氧化速率的关系,结果说明,只有小部分Co~(2+)形成有催化活性的低溴络合物,影响催化活性的Br/Co比的最佳值随原料烃结构和Co~(2+)浓度的不同而不同。 讨论了反应前引进的水对Co—Br催化剂活性的影响,认为水使氧化反应速度下降的原因并不在于水置换出活性络合物中的Br~-,并用光谱进行了考察。     

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%.     

大孔吸附树脂处理含磺胺废水的研究

利用大孔吸附树脂处理含磺胺废水。实验表明，DRHⅢ树脂对磺胺具有良好的吸附－解吸效果。原废水中磺胺浓度约为17.2g/L,COD约为13750mg/L，经树脂吸附处理后，废水中COD去除率约86％，磺胺的吸附率88．2％，树脂的解吸率为97．5％，磺胺的回收率约86．0％，其纯度达99．8％。在废水有效处理的同时实现了废物资源化，具有良好的环境效益和较高的经济效益。     

环氧基磁性离子交换树脂 1.磁性树脂的制备及其性能的研究

研究了用γ-Fe_2O_3/二乙烯三胺/环氧618制备磁性树脂过程中影响微粒的粒径和吸附容量的主要因素。首次制得酸碱稳定性优良、平均粒径为0.15mm,总吸附容量达3.3moq/g-R,磁化率8.2emu/g-R的环氧基磁性树脂,它能螯合Zn~(2+)、Cd~(2+),Ni~(2+)、Pb~(2+)、Co~(2+)和Hg~(2+)等二价的过渡金属离子。     

响应面法优化污水处理厂改性污泥对水中Cu~(2+)的吸附作用

以开封县污水处理厂改性污泥为实验材料,处理模拟含铜废水.对实验过程中溶液初始pH(A)、吸附时间(B)、废水中Cu~(2+)浓度(C)三个重要影响因素之间的交互作用进行了考察,并建立了数学模型.结果表明,各因素对Cu~(2+)去除率的影响依次为初始浓度﹥pH﹥吸附时间.研究将吸附剂对Cu~(2+)吸附工艺参数进行了优化,得出吸附最优条件:初始浓度为18.00 mg/L,pH为5.50,吸附时间为30.00 min.在此最优条件下,3次试验的Cu~(2+)去除率均值都达到99.42%,试验值与理论值绝对偏差为0.69%.     

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。     

分子印迹技术改性壳聚糖吸附废水中钴(Ⅱ)

采用分子印迹技术对壳聚糖进行化学处理,制备出钴(Ⅱ)模板壳聚糖吸附剂。吸附试验结果表明:对于钴(Ⅱ)质量浓度≤350 mg.L-1的废水,当钴(Ⅱ)模板壳聚糖用量为8 g.L-1,吸附温度70℃,吸附时间25 min,pH为6.0~6.5时,吸附容量最佳。在该条件下钴(Ⅱ)模板壳聚糖对含钴(Ⅱ)废水中钴(Ⅱ)的饱和吸附容量33.27 mg.g-1,比壳聚糖对钴(Ⅱ)的饱和吸附容量提高了17.92%。采用原子吸收光谱法测定钴。方法用于2件工业废水样品的分析,钴(Ⅱ)的加标回收率为99.0%和100.0%,测定值的相对标准偏差(n=6)为1.1%~1.4%。