苯酚修饰的超高交联吸附树脂合成及其对没食子酸的吸附性能研究

以1,4-二氯甲基苯(XDC)为原料,通过付-克反应一步合成超高交联吸附树脂ZDX,利用树脂ZDX上残留的氯甲基和苯酚反应,得到苯酚修饰的吸附树脂ZDX-1,以吸附树脂XAD-4作为参考,考察了树脂ZDX-1对水溶液中没食子酸的吸附性能.树脂ZDX-1的结构表征表明,树脂内部以微孔为主,树脂ZDX-1对水溶液中没食子酸的吸附性能优于XAD-4,树脂内部的微孔结构及较大的比表面积是主要原因.吸附数据可以用Langmuir和Freundlich方程很好地进行拟合;静态吸附动力学研究表明,树脂对没食子酸的吸附符合准二级吸附动力学方程;动态小柱吸附结果中,树脂对没食子酸吸附量高达34. 02 mg/g,1%氢氧化钾溶液对树脂具有很好的再生效果.结果表明,树脂ZDX-1可以有效吸附水溶液中的没食子酸.     

极性吸附树脂的合成及其对苯酚的吸附

以含氧极性芳香小分子苯乙醚和乙酰苯胺与氯甲醚反应,合成了一种既含有醚键又含有酰胺健的极性超高交联吸附树脂ZH-1,极性树脂ZH-1的比表面积为114.72 m2/g,平均孔径为1.682 nm.因树脂ZH-1上残留有未反应完全的氯甲基,于是对树脂ZH-1进行二次交联反应,得到树脂ZH-2,树脂ZH-2的比表面积提高到753.28 m2/g,平均孔径为1.680nm.研究了树脂ZH-1和ZH-2对水溶液中苯酚的吸附性能.结果表明,树脂ZH-1和ZH-2对苯酚的吸附量都好于相同条件下的XAD-4,树脂ZH-2的吸附量是ZH-1的1.7倍,比表面积变大是吸附量变大的主要原因.     

苯甲醚超高交联吸附树脂的合成及吸附性能

用苯甲醚与氯甲醚聚合交联,得到苯甲醚超高交联吸附树脂ZT.红外及比表面测定表明,ZT的比表面积为104.63m2/g.比较ZT,XAD-4对苯胺和苯酚的吸附性能,ZT对苯酚的吸附为放热过程,对苯胺的吸附为吸热过程;苯胺和苯酚的吸附均在200min左右达到吸附平衡.相同条件下,ZT对苯胺、苯酚的吸附量分别是XAD-4的2倍和1.56倍.     

MMA-DVB大孔树脂对二氯苯酚等的吸附性能

用悬浮聚合的方法,以乙酸乙酯和石油醚作致孔剂,合成了聚甲基丙烯酸甲酯(MMA)-二乙烯基苯(DVB)大孔吸附树脂.系统研究和比较了此种吸附树脂对苯酚、间甲基苯酚、邻硝基苯酚和2,4-二氯苯酚的静态和动态吸附性能,并初步探讨了酚结构对吸附性能的影响.实验证明MMA-DVB大孔吸附树脂对2,4-二氯苯酚的动态吸附量达191.54 mg/g,明显高于其他3种酚,具有良好的选择性.乙醇水溶液是适宜的洗脱剂.     

以苯为原料合成超高交联吸附树脂及其吸附性能

以芳香小分子苯为基本原料,氯甲醚为氯甲基化试剂,无水氯化锌和无水三氯化铁为催化剂,一步合成出超高交联吸附树脂BE-CME.利用红外、元素分析和比表面积测定等方法对树脂的结构性能进行了表征.结果表明,树脂BE-CME的比表面积高达812.43 m2/g,元素和红外表征结果证明,树脂BECME上还残留有部分未反应的氯甲基.对树脂BE-CME进行了二次交联反应,得到比表面积为974.37m2/g的超高交联吸附树脂P-BE-CME.以苯胺为吸附对象,考察了树脂BE-CME和P-BE-CME对苯胺的吸附性能,结果表明,树脂后交联以后的吸附性能有所提高,树脂BE-CME和P-BE-CME对苯胺的吸附能力均优于相同条件下的XAD-4.随着温度的升高,树脂的吸附量下降,说明吸附是放热的.     

吸附树脂负载锰氧化物去除水中镉和铜

以大孔吸附树脂SD300为载体, 采用原位高锰酸钾氧化还原法将锰氧化物负载其上, 制备了新型锰氧化物?吸附树脂复合材料Mn-SD300, 并对其吸附水中Cd²⁺和Cu²⁺的性能进行了研究。TEM, XRD以及XPS的分析结果表明, 负载的锰氧化物以MnO₂的形态存在。静态吸附实验结果表明Mn-SD300对Cd²⁺和Cu²⁺具有良好的吸附性能。吸附行为均符合准一级动力学模型(R²>0.99)和Langmuir吸附等温线模型(R²>0.99), 温度为303 K时, Mn-SD300对Cd²⁺和Cu²⁺的饱和吸附容量可分别达到76.92 mg/g和142.86 mg/g。在高浓度竞争离子Ca²⁺, Mg²⁺和Na⁺共存的情况下, Mn-SD300对Cd²⁺和Cu²⁺的吸附选择性要强于传统阳离子交换树脂D001。     

聚酰胺树脂吸附水溶液中硝基苯酚的研究

以聚酰胺树脂为吸附剂,通过静态和动态法研究了其吸附水溶液中硝基苯酚的性能、条件及其主要影响因素.结果表明在弱酸性条件下,该树脂对水溶液中多元硝基苯酚有强吸附能力,吸附能力大小排序为2,4,6-三硝基苯酚(苦味酸)＞2,4-二硝基苯酚＞对硝基苯酚.30°C时饱和吸附容量分别为苦味酸36.03mg/g;2,4-二硝基苯酚33.5mg/g;对硝基苯酚28.2mg/g.以1%氨水为洗脱剂,脱附能力大小排序为苦味酸＞2,4-二硝基苯酚＞对硝基苯酚.树脂结构稳定易再生,重复使用性能好.     

水杨酸修饰超高交联吸附树脂对邻氯苯酚吸附性能的研究

研究了水杨酸修饰的超高交联吸附树脂SYS对不同温度下水溶液中邻氯苯酚的静态吸附,并探讨了SYS树脂对邻氯苯酚的吸附热力学的特征.结果表明,邻氯苯酚在水杨酸树脂上的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,其动态吸附过程可分为大中孔区和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.     

废轮胎热解炭吸附性能研究

研究了粒径为40～400 μm废轮胎颗粒在450～800℃条件下,以15～40 ℃/min升温速率经0.5～2 h进行热解获得的热解炭对亚甲基蓝、腐殖酸、苯酚和Cu²⁺的吸附能力,考察了不同热解条件对其吸附能力的影响,探讨了吸附剂用量、初始浓度、pH、温度、时间对吸附能力的影响。研究结果表明,热解条件对吸附能力的影响排序为温度>时间>粒径>升温速率。400 μm胶粉以40 ℃/min升温速率,在800 ℃条件下热解1.5 h,所获得的热解炭不经活化,其比表面积S_BET可达114 m²/g,能有效吸附Cu²⁺、亚甲基蓝和腐殖酸,但对苯酚的吸附能力较弱,对Cu²⁺、亚甲基蓝和腐殖酸的适宜吸附条件分别为热解炭投加量分别为1、2 、1.5 g/L,平衡吸附时间分别为2、1、3 h,吸附质初始浓度分别为120、100、6 mg/L,pH分别为4.5～6、1.0、8.0。未经活化的废轮胎热解炭可作为商业活性炭的廉价替代品,其适宜的吸附质为重金属及较大分子类型的有机物。     

废轮胎活性炭对水中低浓度苯酚的吸附动力学特性

为了去除水中残留的低浓度苯酚,采用水蒸气活化法制备废轮胎活性炭,分析了废轮胎活性炭自水溶液吸附低浓度苯酚的吸附动力学特性,考察了吸附剂投加量和苯酚初始浓度对吸附过程的影响。分别采用拟一级反应、拟二级反应和颗粒内扩散反应模型对不同温度下的反应动力学数据进行拟合。研究结果表明：拟二级反应动力学模型能够较好地描述废轮胎活性炭吸附低浓度苯酚的动力学数据,颗粒内扩散影响吸附速率,但不是唯一的速率控制步骤,计算得到的表观吸附活化能表明,该吸附过程以物理吸附为主,废轮胎活性炭用量为0.3 g/L时,苯酚浓度小于2 μg/L。     

去除水体中F-和SO2-4的吸附材料

选择火山渣、 骨炭、 粉煤灰和锰砂为吸附材料, 考察其去除水体中F^-和SO^2-₄的性能, 并将火山渣和骨炭进行改性, 研究其改性后的动力学规律. 结果表明： 火山渣和骨炭对F-的吸附量分别为0.092,0.041 mg/g, 对SO^2-₄的吸附量分别为5.72,3.99 mg/g; 粉煤灰和锰砂对F^-的吸附量均低于0.020 mg/g, 均未吸附SO^2-₄;Al₂(SO₄)₃可作为改性剂; 经质量分数为10%的Al₂(SO₄)₃联合热改性后火山渣对F^-的最大吸附量为0.099 mg/g; 经质量分数为10%的Al₂(SO₄)₃化学改性后火山渣对SO^2-₄的最大吸附量为5.93 mg/g; 二者动力学吸附规律均符合准二级方程.     

α-甲基吡啶修饰的吸附树脂对2-萘酚的吸附行为研究

通过静态和动态吸附法研究了2-萘酚在α-甲基吡啶修饰的大孔聚苯乙烯树脂(Mpy)上的吸附行为,并与Amberlite XAD-4树脂的吸附行为进行比较,探讨了树脂结构和化合物性质对吸附行为的影响.结果表明,Freundlich和Langmuir方程很好地拟合了2-萘酚在Mpy树脂上的吸附行为,2-萘酚在Mpy树脂上的吸附过程存在化学作用,为一级动力学吸附.     

响应曲面法优化菌渣活性炭吸附水中亚甲基蓝

染色废水对环境具有巨大危害。利用青霉素菌渣为原料制备氮掺杂活性炭,研究其对水中亚甲基蓝的吸附机理,并用响应曲面法优化活性炭对水中亚甲基蓝的吸附机理。研究结果表明,所制备的活性炭孔隙结构发达,比表面积达到了1 640.39 m²/g,活性炭表面含羟基等官能团。亚甲基蓝吸附过程符合伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。建立的响应面模型合理可靠,最佳吸附条件为吸附时间138 min、吸附温度30℃、pH为8。在此条件下,活性炭对亚甲基蓝的吸附量达到了332.90 mg/g,与模型理论预测值335.76 mg/g基本吻合。     

基于聚丙烯酸甲酯的胺基羧酸树脂的合成及对Cu~(2+)的吸附性能

以大孔交联聚丙烯酸甲酯为原料,经乙二胺胺解和羧甲基化反应,合成了一种以亲水性聚丙烯酰胺为骨架的胺基羧酸螯合树脂。通过胺解树脂和羧甲基化树脂的交换量测定,推测合成的胺基羧酸树脂是以具有半EDTA型结构的亚胺二乙酸为主要功能基的螯合树脂。测定了该树脂对Cu~(2+)的静态和动态吸附性能,结果表明:该树脂对Cu~(2+)的吸附过程为熵变驱动的自发过程,吸附量可高达2 mmol/g以上,且可用稀硫酸完全脱附,树脂重复使用时对Cu~(2+)的吸附量基本保持不变。测定了该树脂对葛根素水溶液中Cu~(2+)的吸附性能,结果表明:该树脂不仅对葛根素水溶液中Cu~(2+)吸附百分率高达95%,而且对葛根素基本不吸附,说明该树脂可用于某些植物提取物中Cu~(2+)等重金属离子的去除。     

氮掺杂玉米芯生物炭对水中四环素的吸附研究

以农业废弃物玉米芯为原料,在双氰胺和碳酸氢钠的共同作用下经热解、活化得到氮掺杂玉米芯生物炭(N-CBC).利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积分析(BET)和红外光谱(FTIR)等手段对生物炭掺杂前后的形貌、组成和结构进行了表征,并系统分析了N-CBC对水中四环素的吸附性能、吸附动力学和吸附热力学.结果表明,在玉米芯、碳酸氢钠和双氰胺的质量比为1∶2∶0.7,700℃热解3 h的条件下制备的N-CBC对四环素的吸附性能最优,N-CBC呈多孔纹理结构,比表面积高达1 670 m²/g,为有机污染物的吸附提供了大量的活性位点,同时,氮的掺杂利于形成π-π共轭结构,促进吸附过程的进行.吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学研究表明,N-CBC对四环素的吸附符合准二级动力学模型,且为自发的多分子层物理吸附.     

CCCS与ECCS树脂对Au(Ⅲ)吸附性能的比较

分别以环硫氯丙烷和环氧氯丙烷作为交联剂,合成交联壳聚糖树脂,测定其对Au(Ⅲ)的静态吸附性能.采用正交试验法全面考察了环硫氯丙烷交联壳聚糖(CCCS)树脂和环氧氯丙烷交联壳聚糖(ECCS)树脂吸附Au(Ⅲ)过程中,各主要因素对吸附性能的影响.结果表明,环硫氯丙烷交联壳聚糖树脂比环氧氯丙烷交联壳聚糖树脂所能适应的pH值、温度、初始离子浓度等条件范围更广,且在同样吸附条件下,环硫氯丙烷交联壳聚糖树脂比环氧氯丙烷交联壳聚糖树脂有更优良的吸附性能.环硫氯丙烷交联壳聚糖树脂对Au(Ⅲ)的吸附量可达296.67μg/mg,吸附率可达98.1%.     

湿法炼锌溶液中螯合树脂对Cu2+的吸附机理及行为

针对湿法炼锌酸性浸出液中铜的选择性分离困难、有机物污染严重等问题,筛选出可高效选择性分离Cu²⁺的D711型螯合树脂,并研究树脂吸附Cu²⁺的规律及机理。研究结果表明：D711树脂对Cu²⁺的吸附量随体系酸度升高而降低,当溶液初始H₂SO₄浓度为0.005 mol/L、接触时间为120 min时,树脂的平衡吸附量为56.11 mg/g;D711树脂与Cu²⁺反应的吉布斯自由能变ΔG(298 K)为-10.26 kJ/mol,焓变ΔH为-4.91 kJ/mol,熵变ΔS为17.92 J/(mol·K),吸附过程为自发、放热、熵增的过程;D711树脂的吸附等温线符合Freundlich模型,吸附过程遵循准二级动力学模型,且速率控制步骤为膜扩散控制;工业湿法炼锌酸性浸出液经二级串联吸附后Cu²⁺的吸附率可达99.5%以上。吸附前后D711树脂的表面形貌由多孔粗糙状过渡至致密平滑状,树脂的官能团结构稳定,吸附过程中树脂官能团中的N原子参与了反...     

高炉渣基类水滑石对磷酸根离子吸附性能的研究

以内蒙古自治区包头市钢铁厂高炉渣为前驱体，采用共沉淀法合成了高炉渣基类水滑石，通过XRD、SEM、BET、BJH、DTA-TG等检测手段对样品进行表征，研究其对磷酸根离子的吸附性能。结果表明：实验合成了片状晶体结构的类水滑石，属于典型的LangmuirⅣ型介孔结构，比表面积为26.14 m²·g^-1；所合成类水滑石对磷酸根离子具有较强的吸附性能，吸附符合准二级动力学模型，属于多分子层吸附，是自发吸热过程。其中样品HTlc-2加入量为20 mg时，对25 mL的3 000 mg·L^-1磷酸根离子吸附率为90.16%，吸附量可达2 626.91 mg·g^-1。     

柠檬酸改性大豆秸秆材料对铜离子的吸附性能

 为考察农业废弃物大豆秸秆对重金属的吸附性能,以大豆秸秆为原料、柠檬酸为改性剂,制备出一种柠檬酸改性大豆秸秆吸附剂（CA-SS）,对其进行扫描电镜测试和红外吸收光谱分析。对比研究了大豆秸秆改性前后对铜离子（Cu²⁺）的吸附性能,分析了Cu²⁺初始浓度、吸附时间和镍离子（Ni²⁺）对Cu²⁺吸附的影响,探讨了其吸附动力学和吸附等温线。结果表明：改性过程保留了大豆秸秆的多孔结构,并为其添加了羧基功能团;吸附过程符合Langmuir 模型和准二级动力学模型,大豆秸秆经过改性对Cu²⁺的吸附能力由10.44 mg/g 提高到了19.14 mg/g,主要是因为柠檬酸为大豆秸秆提供了起离子交换作用的羧基功能团;Ni²⁺未能影响CA-SS 对Cu²⁺的吸附,而Cu²⁺抑制了CA-SS 对Ni²⁺的吸附。CA-SS 是一种对Cu²⁺有较好吸附性能的廉价吸附材料。     

二硫代氨基甲酸盐改性GO材料及其对Cu2+的吸附性能

将三乙烯四胺(TETA)接枝到氧化石墨烯(GO)表面,再与CS₂反应,制备得到基于TETA的二硫代氨基甲酸盐改性GO材料(GO-TETA-DTC).采用红外光谱仪、元素分析仪和扫描电子显微镜对GO-TETA-DTC进行表征分析,并研究该材料对Cu²⁺的吸附性能,考察溶液pH值、 Cu²⁺初始质量浓度、吸附时间和温度对吸附效果的影响.结果表明：GO-TETA-DTC对水中Cu²⁺的吸附过程遵循准二级动力学方程、颗粒内扩散方程以及Langmuir方程;从Langmuir方程计算得到的GO-TETA-DTC对Cu²⁺的最大吸附量为294.12 mg/g;吸附过程以吸热和熵增的形式进行.