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。     

离子交换纤维对含铬废水的资源化治理研究

对PAN基弱碱离子交换纤维在含铬废水资源化治理中的应用及多柱串联工艺条件进行了系统研究。实验结果表明,弱碱离子交换纤维对Cr(VI)的饱和吸附容量高达300mg/g以上,洗脱回收液中Cr(VI)浓度可达36.87~48.03g/L,其综合吸附性能明显优于结构与之相似的离子交换树脂;弱碱离子交换纤维具有很好的选择性富集性能,在多离子共存工业废水中,其对Cr2O72-、SO42-与Cl-的选择性系数分别为14.8和299.4;经多次吸附、再生循环后,弱碱离子交换纤维吸附容量基本不变,具有很好的实际应用前景。     

氨基(β-羟基)甲酸酯与亚磺酸酯树脂的合成及其对贵金属离子的吸附性

合成了八种氨基(β 羟基)甲酸酯树脂与氨基(β-羟基)亚磺酸酯树脂。探讨了溶剂、试剂摩尔比、反应温度与时间对制得的树脂功能基含量、吸附容量的影响.在一定的pH及酸度范围内,在杂质离子Ni~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cd~(2+)存在下,树脂5高选择性地定量吸附Au(Ⅲ);树脂对Au(Ⅲ)、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)有选择吸附性。     

配合物生成反应速率常数与平衡常数之间的直线自由能关系——Ⅳ.5位取代-1,10-邻菲啰啉-铜(Ⅱ)与镍(Ⅱ)的金属交换反应动力学和机理研究

本文用UV分光光度法研究了Cu(Ⅱ)和5位取代-1,10-邻菲啰啉(5-R-phen)配合物与Ni(Ⅱ)的金属交换反应动力学,实验在25℃、pH2.3—3.5范围内和离子强度为1.0mol·dm_(-3)。条件下进行.结果表明反应对配合物Cu(5-R-phen)~(2+)的浓度呈一级关系,反应通过三条不同的途径进行,这三条途径分别为配合物的离解途径、质子催化离解途径和镍(Ⅱ)亲电缔合途径,反应遵循如下速率方程: r={k_0+k_H[H~+]+k_(Ni)[Ni~(2+)]}[Cu(5-R-phen)~(2+)] 本文根据动力学数据讨论了反应机理,实验结果表明金属交换反应速率随配体碱性减小而增大,配合物Cu(5-R-phen)~(2+)的反应活性和配体5-R-phen的碱性强度之间存在直线自由能关系.     

阳离子交换色谱中色谱柱温度对碱金属与碱土金属离子保留的影响

研究了非抑制型阳离子交换色谱中色谱柱温度(25~50℃)对碱金属离子(Li+、Na+、K+、Rb+)和碱土金属离子(Mg2+、Ca2+、Sr2+)以及NH4+保留的影响。在Shim-pack IC-C1磺酸型阳离子交换柱上,以硝酸为流动相分离碱金属离子,以乙二胺或乙二胺-草酸(柠檬酸)为流动相分离碱土金属离子,随着色谱柱温度的升高,碱金属和碱土金属离子的保留时间均增长,其范特霍夫曲线具有良好的线性关系,斜率为负值,表明在此条件下碱金属和碱土金属离子的保留为吸热过程。在Shim-pack IC-SC1羧酸型阳离子交换柱上,以硫酸为流动相同时分离碱金属和碱土金属离子,随着色谱柱温度的升高,Mg2+、Ca2+的保留时间增长,而K+、Rb+的保留时间缩短,Li+、Na+、NH4+的保留时间基本不变。在此条件下,Mg2+、Ca2+、K+和Rb+的范特霍夫曲线具有良好的线性关系,其中Mg2+和Ca2+的曲线斜率为负值,K+和Rb+的曲线斜率为正值,表明Mg2+和Ca2+的保留表现为吸热过程,K+和Rb+的保留表现为放热过程。研究表明在不同固定相和流动相条件下,色谱柱温度对碱金属和碱土金属离子保留行为的影响不同。     

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。     

N-甲基-2-硫-咪唑树脂对钯吸附的研究

测定了N-甲基-2-硫-咪唑树脂对钯Pd(Ⅱ)吸附的容量,Pd(Ⅱ)与Fe~(3+)、Cu~(2+)、Ni~(2+)、Mn~(2+)的分离系数、吸附Pd(Ⅱ)的速率常数、Freundlich吸附常数。通过化学法、红外光谱等方法,分别确定树脂功能基对钯吸附的络合比,及吸附过程功能基与钯发生了配位键合.选用混合洗脱剂可定量洗脱钯,并证明此法在实际应用中,可富集、回收钯。     

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。     

Cu~(2+)和Ni~(2+)在磁性高岭土上的吸附动力学和热力学研究

通过Cu~(2+)或Ni~(2+)单一体系和竞争体系的吸附实验,研究了Cu~(2+)和Ni~(2+)在磁性高岭土上的竞争吸附动力学和热力学。实验结果表明,二级动力学方程和颗粒内扩散方程能较好地拟合Cu~(2+)和Ni~(2+)在磁性高岭土上的单一吸附和竞争吸附,吸附过程主要由化学吸附控制,吸附颗粒内扩散过程是该吸附速率的控制步骤,但不是唯一的速率控制步骤,吸附速率同时还受颗粒外扩散过程(如表面吸附和液膜扩散)的控制。Langmuir吸附等温方程能更好地拟合磁性高岭土对Cu~(2+)和Ni~(2+)的吸附,在单一体系和竞争体系中,磁性高岭土对Cu~(2+)和Ni~(2+)的吸附都是优惠吸附;在竞争体系中,磁性高岭土对Cu~(2+)和Ni~(2+)的吸附量均有所减弱,但Ni~(2+)的吸附量下降更明显,且对Cu~(2+)的吸附能力大于Ni~(2+)。热力学参数表明,Cu~(2+)和Ni~(2+)在磁性高岭土上的竞争吸附是自发、吸热和熵值增加过程,有竞争离子存在时会影响吸附热力学特性。     

新型MCM-41/酰腙螯合吸附剂对Ni~(2+)的吸附性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用水热晶化合成法制备MCM-41分子筛,然后采用物理浸渍法对其进行酰腙修饰,得到2-羰基丙酸-4-硝基苯甲酰腙/MCM-41复合材料(简称吸附剂1)和2-羰基丙酸-4-甲氧基苯甲酰腙/MCM-41复合材料(简称吸附剂2)。以MCM-41分子筛为参照,研究了吸附剂1和吸附剂2对Ni~(2+)的吸附性能,测试了硫酸镍、乙酸镍与丁二酮肟作用的最佳显色时间,考察了吸附时间、Ni~(2+)初始浓度、吸附剂用量、温度等因素对吸附剂1和吸附剂2吸附Ni~(2+)性能的影响,最后用正交试验确定出吸附剂1和吸附剂2对Ni~(2+)的最佳吸附条件为:吸附60min,吸附剂0.3g,Ni~(2+)初始浓度70mg/L,温度40℃,吸附量分别为68.72mg/g和65.17mg/g     

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。     

富羧酸基团的共轭微孔聚合物:结构单元对孔隙和气体吸附性能的影响（英文）

共轭微孔聚合物(CMPs)骨架中的孔和极性基团对聚合物的气体吸附性能起着重要作用。阐明聚合物中极性基团的效果对该领域的进一步发展是必不可少的。为了解决这个根本问题,我们使用最简单的芳香系统-苯作为建筑单体,构筑了两个新颖的富羧酸基团的CMPs(CMP-COOH@1,CMP-COOH@2),并探讨了CMPs中游离羧酸基团的量对其孔隙、吸附焓、气体吸附和选择性的深远影响。CMP-COOH@1和CMP-COOH@2显示的BET比表面积分别为835和765 m~2?g~(-1)。这两种聚合物在二氧化碳存储方面显示了高潜力。在273 K和1.05×10~5 Pa条件下,CMP-COOH@1和CMP-COOH@2的CO_2吸附值分别为2.17和2.63 mmol?g~(-1)。我们的研究结果表明,在相同的条件下增加聚合物中羧基基团的含量可以提高材料对气体的吸附容量和选择性。     

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。     

TP207树脂吸附La~(3+), Ca~(2+)及La~(3+)/Ca~(2+)分离系数测定研究

通过静态吸附和解吸试验系统研究了氯化体系中TP207树脂吸附La~(3+)和Ca~(2+)的规律,考察了吸附时间、吸附温度、吸附浓度和pH值对树脂吸附容量的影响,以及HCl浓度对负载树脂解吸率的影响,并得出了优化条件下的La~(3+)/Ca~(2+)分离系数。结果表明:在吸附时间5 h,吸附温度25℃和pH值为4.10的条件下, TP207树脂对La~(3+)和Ca~(2+)吸附容量分别为1.25和0.23 mmol·g~(-1)。在此条件下, La~(3+)/Ca~(2+)分离系数超过13,树脂循环利用20次后吸附容量下降10%,为工业生产中提La~(3+)除Ca~(2+)工艺提供了新的技术支持。     

PPS基叔胺离子交换纤维对Cr(Ⅵ)选择性吸附研究

首次报道通过氯甲基化聚苯硫醚纤维的胺化反应制得一种叔胺型离子交换纤维,研究了Cr2O72-和SO42-共存体系中该纤维对Cr(Ⅵ)的选择性吸附性能。结果表明,该离子交换纤维具有很高吸附容量,SO42-的存在并不影响该纤维对Cr(Ⅵ)的选择性吸附。在溶液pH值为2,Cr(Ⅵ)和SO42-浓度分别为65mg/L和480mg/L条件下,OH-型和SO42-型叔胺离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的吸附容量分别为308.09mg/g和335.56mg/g。NaOH溶液可将CrO42-有效洗脱,纤维经过5次吸附-再生循环后,其吸附性能基本保持不变。     

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。     

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。     

PAN-S浸渍树脂对金属Ni~(2+)的吸附性能研究

用1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸(PAN-S)水溶液处理201×7强碱性阴离子交换树脂,制取了具有PAN-S功能团的PAN-S浸渍树脂.用PAN-S作显色剂测定水相中金属Ni~(2+),建立了分光光度测定方法,并且研究了测试的优化条件以及PAN-S浸渍树脂对金属Ni~(2+)的静态吸附和动力学吸附行为.结果表明,在288～318K和研究的浓度范围内,PAN-S浸渍树脂对金属Ni~(2+)的吸附平衡数据符合Freundlich和Langmuir吸附等温方程,其吸附金属Ni~(2+)为放热过程,适当降低温度有利于吸附.     

二氧化钍纳米球在碳酸铀酰铵溶液中对铀的吸附性能

二氧化钍(ThO_2)是一种锕系金属氧化物,作为吸附剂是其重要的应用方向之一,但其应用范围还较为有限,有待进一步拓宽。我们研究了水热法合成的多晶ThO_2纳米球在碳酸铀酰铵((NH_4)_4[UO_2(CO_3)_3])溶液中对铀的吸附性能。结果表明,在含有2 mmol/L NH_4HCO_3和20 mmol/L三羟甲基氨基甲烷-HCl的(NH_4)_4[UO_2(CO_3)_3]溶液(pH=8.45)中,ThO_2纳米球对铀的吸附符合准二级动力学吸附模型,在初始铀浓度为20 mg/L时,ThO_2纳米球对铀的吸附容量可以达到6.52 mg/g;ThO_2纳米球对铀的等温吸附符合Freundlich模型。吸附铀后的ThO_2纳米球可通过低浓度的盐酸进行高效洗脱。机理研究表明,在此实验条件下,ThO_2纳米球带负电荷,通过阳离子吸附机理吸附UO_2~(2+),容易受到Ca~(2+)、Cu~(2+)和Ni~(2+)等阳离子的竞争而出现吸附容量下降的情况。本文的研究工作对金属氧化物从弱碱性及中性放射性废液和海水中提取铀具有参考价值。     

聚乙烯亚胺-硫脲-豆蛋白复合材料吸附铅、镉的性能

以硫脲、聚乙烯亚胺和大豆分离蛋白(SPI)为原料制备了多孔大豆蛋白复合材料(TPS)并进行表征。研究了TPS对Pb~(2+),Cd~(2+)的微柱分离富集性能。优化实验条件后,TPS对Pb~(2+),Cd~(2+)可实现定量吸附,吸附容量分别为20. 56和25. 13 mg/g,富集系数分别为200,150倍,经过100次吸附和解吸循环后TPS吸附性能未发生改变,准二级动力学方程适合描述材料对Pb~(2+),Cd~(2+)的吸附行为。建立了微柱分离富集-石墨炉原子吸收光谱测定Pb~(2+),Cd~(2+)的新方法,Pb~(2+),Cd~(2+)的检出限分别为0. 2和0. 06 ng/mL,线性范围分别为0. 02～0. 25μg/mL和0. 001～0. 015μg/mL。该方法成功应用于国标样品、鱿鱼和海水中Pb~(2+),Cd~(2+)分析。