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。     

2-氨基吡啶修饰的聚苯乙烯树脂对2,4-D的吸附性能

氯甲基聚苯乙烯和2-氨基吡啶发生亲核取代反应,合成2-氨基吡啶修饰的聚苯乙烯树脂(简记为JX-08),以XAD-4树脂为参照,研究JX-08树脂对水溶液中2,4-D的吸附性能。实验结果表明,JX-08树脂在较宽的pH值范围(pH值在2~11)对2,4-D的吸附量大,XAD-4树脂在pH值小于2时对2,4-D的吸附量大;JX-08树脂对2,4-D的吸附符合Freundlich方程模型,XAD-4树脂对2,4-D的吸附符合Langmuir方程模型;当2,4-D流出液浓度为上样浓度的1%时,JX-08树脂和XAD-4树脂对2,4-D的吸附量分别为148.2mg/mL和40.5mg/m L。JX-08树脂和XAD-4树脂吸附的2,4-D可分别用6.5BV 2mol/L NaOH和6.5BV C2H5OH解吸。吸附机理表明,XAD-4树脂吸附2,4-D以疏水作用为主要推动力,而JX-08树脂对2,4-D的吸附存在阴离子交换和疏水作用,且阴离子交换对JX-08树脂吸附2,4-D的贡献大于疏水作用对JX-08树脂吸附2,4-D的贡献。     

硫辛酸在三种不同树脂上的吸附热力学和动力学研究

通过静态吸附实验,研究了大孔交联聚苯乙烯树脂(XAD-4)、氧修饰超高交联聚苯乙烯树脂(NDA-100)和胺基修饰超高交联聚苯乙烯树脂(ND-90)对乙醇．水溶液中硫辛酸的吸附热力学及动力学特性,结果表明：硫辛酸在XAD-4树脂上是单层吸附,符合Langmuir等温吸附方程,吸附过程符合准一级动力学吸附方程。硫辛酸在NDA-100和ND-90树脂上的吸附也符合Langmuir等温吸附方程,但并不只是单层吸附,同时兼有毛细管凝聚和微孔填充作用,吸附过程可分为大孔和中孔区的吸附以及微孔区的吸附两个阶段,两个阶段都符合准一级动力学吸附方程。     

邻甲苯胺修饰的超高交联吸附树脂对氯酚的吸附研究

通过后交联反应和化学修饰制备了邻甲苯胺修饰的超高交联吸附树脂(OTMR),对其结构性质进行了表征。通过吸附动力学实验和等温吸附实验,探讨了OTMR对溶液中4-氯酚(4-CP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)和2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)的吸附性能。实验结果表明,OTMR树脂具有较高的的比表面积和较丰富的微孔,对3种氯酚均具有良好的吸附性能。OTMR树脂对3种氯酚的吸附动力学过程符合准一级动力学方程,颗粒内扩散和液膜作用均是吸附速率的控制步骤。OTMR对4-CP和2,4-DCP以氢键、π-π作用形成的物理吸附为主;而对2,4,6-TCP的吸附过程还存在化学键形成的化学吸附作用。Langmuir等温方程能较好地拟合OTMR对3种氯酚的吸附等温线。OTMR对4-CP和2,4-DCP的吸附是自发、放热、熵减小的过程;而对2,4,6-TCP的吸附为自发、吸热、熵增加的过程。     

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.     

一种后交联大孔吸附树脂的合成及其对苯酚和维生素B_(12)吸附性能研究

工业二乙烯苯悬浮聚合制备的大孔树脂,在二氯乙烷溶剂中以无水三氯化铁为催化剂进行悬挂双键后交联反应,得到的后交联树脂的比表面积和孔容都有显著增加.低温氮气吸附/脱附等温线得到的孔径分布曲线证明初始共聚物PDT-55(polydivinylbenzene,toluene as porogen)和PDH-55(polydivinylbenzene,heptane andtoluene as porogen)经后交联反应,所形成的新孔以微孔为主.树脂对水溶液中苯酚和维生素B12(VB12)的静态吸附研究发现树脂经后交联后,对苯酚的吸附量有显著提高,但对VB12的吸附量增加不大,原因是分子尺寸较大的VB12无法进入由悬挂双键后交联反应所形成的微孔.树脂PDT-55pc对苯酚的吸附量大于商品树脂XAD-4;后交联前后树脂PDT-55、PDT-55pc(post-crosslinking of PDT-55)、PDH-55、PDH-55pc(post-crosslinking ofPDH-55)对VB12的吸附量均大于树脂XAD-4.在本研究的实验条件下,Langmiur和Freundlich吸附等温线方程能很好地拟合树脂对水溶液中苯酚和VB12的吸附,相关系数在0.99以上.静态吸附动力学实验结果表明后交联前后树脂对苯酚的吸附较VB12更容易达到吸附平衡.吸附动力学数据的拟合结果显示,McKay二级吸附动力学模型符合树脂对苯酚的吸附,而对VB12的吸附更符合Lagergren一级吸附动力学模型.     

乙酰苯胺修饰的吸附树脂对苯酚和对氯苯酚的吸附研究

通过Friedel-Crafts后交联及化学修饰反应,合成了乙酰苯胺基修饰的超高交联吸附树脂ZH-05,通过红外光谱(IR)和比表面及孔径分析(BET)对其结构进行表征.以Amberlite XAD-4树脂作为参照,通过等温吸附实验和吸附动力学实验探讨了ZH-05树脂对水溶液中苯酚和对氯苯酚的吸附性能和机理.结果表明,与XAD-4树脂相比,ZH-05树脂对苯酚和对氯苯酚均具有更佳的吸附性能.Langmuir和Freundlich方程均能较好拟合ZH-05树脂对苯酚和对氯苯酚的吸附等温线.ZH-05树脂对苯酚和对氯苯酚的吸附以焓推动的自发物理吸附过程为主,吸附过程放热;吸附符合准一级动力学吸附方程,颗粒内扩散是吸附过程的主要控制步骤.     

2-噻吩乙酸在三种不同树脂上的吸附热力学和动力学研究

通过静态吸附实验,研究了XAD-4,NDA-100和ND-90吸附树脂对水溶液中2-噻吩乙酸的吸附热力学及动力学特性,结果表明,2-噻吩乙酸在XAD-4树脂上是单层吸附,符合Langmuir等温吸附方程,吸附过程符合准一级动力学吸附方程.2-噻吩乙酸在NDA-100和ND-90树脂上的吸附也能用Langmuir等温吸附方程表示,但并不只是单层吸附,而主要是由毛细管凝聚和微孔填充作用造成的吸附,吸附过程可分为大孔和中孔区的吸附以及微孔区的吸附两个阶段,两个阶段都符合准一级动力学吸附方程.     

聚丙烯酰胺树脂的制备及其对2,4-二氯苯氧乙酸的吸附性能研究

以氯甲基化交联聚苯乙烯树脂(CMCPS)为载体和大分子引发剂,溴化亚铜/2,2’-联吡啶为催化剂体系,采用了表面引发原子转移自由基聚合技术(SI-ATRP),将丙烯酰胺接枝到CMCPS树脂表面,制得了新型聚丙烯酰胺树脂(PAM-CMCPS),并且用元素分析、扫描电镜和红外光谱对其进行了表征。考察了此树脂对2,4-二氯苯氧乙酸的吸附性能、动力学和热力学参数。结果表明,此树脂对2,4-二氯苯氧乙酸的吸附量随溶液初始浓度和温度的升高而增加,当初始浓度为8 mmol/L时吸附效果最佳,树脂的静态饱和吸附容量为111.0 mg/g,Langmuir和Freundlich方程都呈现良好的拟合度。热力学平衡方程计算得ΔG<0,ΔH=268.2 k J/mol,ΔS>0,表明此吸附过程是一个自发、吸热、熵增加的过程。动力学研究表明,准二级动力学方程能较好拟合动力学实验结果,该过程符合准二级动力学模型。此PAM-CMCPS树脂应用于柑橘样品中2,4-二氯苯氧乙酸的吸附,取得了较满意的结果。     

单宁酸修饰的超高交联吸附树脂对酚类化合物的吸附研究

通过氯甲基化的苯乙烯-二乙烯苯共聚物的后交联及单宁酸的化学修饰反应制备了单宁酸修饰的超高交联吸附树脂(TAMR),通过红外光谱、元素分析、扫描电镜和比表面孔径分析对TAMR树脂的结构特征和表面参数及形貌进行表征.通过等温吸附实验和吸附动力学实验研究了苯酚、对硝基苯酚和对氯苯酚在TAMR树脂上的吸附性能和吸附机理.结果表明,TAMR树脂具有较高的比表面积(780.1 m2/g)和较丰富的微孔(482.3 m2/g),树脂表面修饰了较丰富的羟基.TAMR树脂对苯酚、对硝基苯酚和对氯苯酚均具有较好的吸附性能,288 K时吸附量分别可达1.43、2.07和2.48 mmol/g(c0为500 mg/L).3种酚类化合物在TAMR树脂上的吸附为典型的物理吸附,其吸附焓变和熵变均为负值.当酚类化合物以分子形态存在时,有利于其被TAMR树脂吸附.Langmuir和Freundlich方程均能较好地拟合酚类化合物在TAMR树脂上的吸附等温线.吸附动力学过程符合准一级动力学方程,颗粒内扩散过程是TAMR树脂吸附这3种酚的吸附速率的主要控制步骤.     

超高交联吸附树脂吸附对硝基苯乙酮的热力学研究

比较两种超高交联聚苯乙烯吸附树脂NJ-8、AM-1与Amberlite XAD-4(以下简称XAD-4)对对硝基苯乙酮的静态吸附行为，根据吸附等温线研究了吸附热力学性质．在298～318K和研究的浓度范围内，NJ-8，AM-1、XAD-4对对硝基苯乙酮的吸附平衡数据符合Freundlich吸附等温方程．结果表明：吸附为放热过程，适当降低温度有利于吸附．计算了对硝基苯乙酮在NJ-8，AM-1、XAD-4树脂上的吸附焓变、自由能变，吸附熵变．对吸附行为作了合理的解释。     

单宁酸修饰的后交联吸附树脂的制备及对氯酚的吸附性能

采用氯甲基化的低交联苯乙烯-二乙烯苯共聚物,通过交联反应和化学修饰反应制备了单宁酸修饰的后交联吸附树脂TAMR-1和TAMR-2,并对其进行了红外光谱分析、比表面及孔径分析和热重分析。通过静态吸附实验,比较了TAMR-1和TAMR-2对2-氯酚、4-氯酚和2,4-二氯苯酚的吸附去除率。通过小柱吸附-脱附实验,探讨了TAMR-1对3种氯酚的吸附性能。结果表明,与TAMR-2相比,TAMR-1的比表面积较高,氯残留量低,后交联反应与化学修饰反应更完全。TAMR-1和TAMR-2的外推起始分解温度均超过680K。TAMR-1树脂对3种氯酚(C0均为200mg/L)的吸附去除率均超过85%,明显高于TAMR-2树脂,且对2,4-二氯苯酚的吸附量最大。4%的NaOH溶液对吸附氯酚饱和后的TAMR-1树脂具有良好的再生效果。     

新型吸附树脂对苯乙酸的吸附热力学研究

研究了苯乙酸在新型超高交联树脂AH、NDa-150和大孔吸附树脂(Amberlite XAD-4)上的平衡吸附数据，测定了288K、303K和318K温度下的吸附等温线，结果表明吸附过程符合Langmuir吸附等温方程。苯乙酸在AH、NDa-150上的吸附容量分别比在Amberlite XAD-4上的吸附容量最高高出90％、113％，这主要归因于AH、NDa-150表面的极性基团及树脂的微孔结构．Langmuir吸附等温线、相对吸附容量以及等量吸附焓变表明，苯乙酸在AH树脂上的吸附是物理吸附和化学吸附共同作用的结果．对苯乙酸被3种树脂吸附的吸附焓变、自由能变、吸附熵变也作了计算，并对吸附行为作了合理的解释。     

胺化XAD-4螯合树脂的合成及其对Cu~(2+)的吸附

通过XAD-4树脂和氯代乙酰氯的Friedel-Crafts反应合成了氯乙酰化XAD-4树脂,再将氯乙酰化XAD-4树脂分别与二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺反应制备了三种氨基螯合树脂,用电导率法研究了它们对Cu2+的吸附动力学。红外光谱和碱基全交换容量测定结果表明氯乙酰基被成功地引入到XAD-4树脂上以及二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺被键合到氯乙酰化XAD-4树脂上。吸附动力学测试表明,螯合树脂对金属铜离子的吸附速率和吸附量与氨基含量密切相关,二级速率方程可用来描述螯合树脂对金属铜离子的吸附动力学。     

酸性吸附树脂对2,6-二氯苯酚的吸附热力学和动力学研究

本文以二硫代二苯甲酸、均苯四甲酸酐和没食子酸为修饰剂,通过后交联反应和化学修饰反应制备了3种酸性功能基修饰的超高交联树脂。通过等温吸附实验和吸附动力学实验,探讨了3种酸性吸附树脂对2,6-二氯苯酚(2,6-DCP)的吸附性能和吸附机制。结果表明,3种酸性吸附树脂对2,6-DCP均具有良好的吸附性能,吸附量随着2,6-DCP初始浓度的增大而增加,随着温度的升高而减小。Langmuir和Freundlich等温吸附方程均能够较好地拟合吸附等温线,3种酸性树脂对2,6-DCP的吸附机理较复杂。吸附热力学结果表明,吸附过程主要为放热、自发的物理吸附过程。3种酸性树脂对2,6-DCP的吸附动力学过程符合准一级动力学方程,颗粒内扩散是该吸附过程的主要控制步骤。3种酸性吸附树脂对2,6-DCP的吸附速率常数大小顺序为kGAMRkDSTAMRkPMDAMR。     

树脂吸附法分离去除阿斯巴甜缩合母液中L-苯丙氨酸的特性与机制

研究了两种吸附树脂XAD-300和LS-106对阿斯巴甜缩合母液中L-苯丙氨酸(L-Phe)的分离去除规律,吸附等温线均可采用Langmuir和Freundlich方程拟合,吸附热力学参数表明,吸附过程均是自发的放热过程。XAD-300对L-Phe的焓变值和吸附自由能变值更大,表明该树脂对目标有机污染物具有更强的吸附亲和力。两种树脂对L-Phe的吸附动力学曲线均符合拟二级动力学方程,且XAD-300的初始吸附速率更大,这与XAD-300更强的吸附亲和力有关。动态吸附穿透曲线显示,XAD-300和LS-106的动态穿透点分别为44BV和6BV,且前者的穿透吸附量高达1.70mmol/g,约为后者的3倍。采用0.1mmol/L的稀Na OH溶液即可实现XAD-300的彻底再生,L-Phe的脱附率高达99.6%。阿斯巴甜缩合母液中共存的L-天冬氨酸对L-Phe的去除几乎无影响,而共存氯盐对L-Phe的去除略有抑制。XAD-300对L-Phe的强吸附亲和力主要源于其丰富的微孔结构,在吸附中微孔填充机制发挥了主导作用。     

邻-氨基酚修饰吸附树脂对2-氨基吡啶的静态吸附热力学及动力学特征

合成了两种邻-氨基酚修饰超高交联吸附树脂(MOAR-1、MOAR-2),并用该树脂对水溶液中2-氨基吡啶的静态吸附热力学和动力学特征进行研究。热力学研究结果表明,Freundlich吸附等温方程能够对静态吸附等温线进行很好地拟合。吸附焓变ΔH<0,其绝对值小于60kJ/mol,表明以物理吸附为主以及该吸附剂容易脱附的特征;ΔG<0,说明吸附是自发行为;ΔS<0,表明吸附质分子在树脂表面上的运动受到了限制。两种树脂对2-氨基吡啶的吸附量随着温度的升高而降低,适当降低温度有利于吸附。动力学研究的结果表明:吸附符合一级动力学方程,吸附速率随温度升高而增大。表观活化能Ea<4.0kJ/mol,说明吸附较容易进行。     

超高交联吸附树脂对苯甲酸的吸附研究

用新合成的NJ－8超高交联吸附树脂吸附苯甲酸，并与Amberlite XAD-4进行比较。从静态平衡吸附行为及其热力学性质讨论吸附机理。动态穿透吸附实验进一步验证了NJ－8提高交联吸附树脂对苯甲酸的吸附能力约为Amberlite XAD-4的1.6倍。     

对甲酚修饰的超高交联树脂的合成及对4-硝基苯胺的吸附性能

氯球和对甲基酚发生Friedel-Crafts反应制备对甲基酚修饰的超高交联树脂(简记为GQ-03),研究GQ-03树脂对4-硝基苯胺(PNA)的吸附性能。实验结果表明:GQ-03树脂的比表面积高达1154.45m2/g,树脂孔径分布在微孔(0～2nm)、中孔(2～50nm)区;GQ-03树脂对PNA的吸附性能优于商业NDA-88、NDA-99、NDA-150、XAD-4和H103树脂;当溶液pH值在3.1～8.0之间,GQ-03树脂对PNA的吸附量最大;GQ-03树脂对PNA的吸附量随温度的升高而降低,树脂对PNA的吸附等温线符合Freundlich模型;GQ-03树脂对PNA的饱和吸附量为154.41mg/mL,树脂可用8.8BV 80%乙醇和1mol/L HCl混合溶液解吸,解吸率为98.82%。     

不同基团修饰的吸附树脂对芳香两性化合物的吸附等温线研究

研究了带有不同功能基团的超高交联吸附树脂NG-10和NJ-99对水溶液中芳香两性化合物氨基苯甲酸的静态吸附性能,并与不带功能基团的吸附树脂CHA-111和XAD-4进行了比较.研究结果表明,树脂NJ-99对水溶液中氨基苯甲酸的吸附能力高于其他树脂.邻氨基苯甲酸在4种树脂上的吸附量均大于对氨基苯甲酸,主要原因是其溶解度小.吸附等温线采用经验的Freundlich方程和理论的Langmuir吸附方程来拟合,在实验所研究的浓度范围内,方程的拟合相关性均很好.