高吸水性树脂Super-Ⅰ对Pb^(2+)的吸附性能

考察了聚(丙烯酸—co—丙烯酰胺)/凹凸棒黏土高吸水性树脂吸附剂(标记为Super-Ⅰ)对重金属Pb2+的吸附行为及溶液pH(3.0~7.0)、吸附时间(0~720 m in)、Pb2+溶液初始浓度(0.002 5~0.03 mol/L)和吸附剂加入量(0.08~0.30 g)等因素对吸附性能的影响。在pH=6.0、吸附时间60 m in、Pb2+溶液初始浓度0.02 mol/L和吸附剂用量0.1 g条件下,该吸附剂对Pb2+的吸附量达到296.0 mg/g。高吸水性树脂吸附剂对Pb2+的吸附行为符合准二级动力学模型和Langmu ir等温线模型。与常用多孔吸附剂相比,该三维网络吸附剂对Pb2+的吸附量高出1~2个数量级。

聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/膨润土/腐植酸钠三维网络凝胶吸附剂对Cd^(2+)吸附性能研究

制备了一种聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/膨润土/腐植酸钠三维网络凝胶吸附剂,重点考察了吸附剂对Cd2+吸附的pH依赖性、吸附动力学和吸附等温线。结果表明,Cd2+溶液pH值对吸附容量有较大影响。在pH=8、吸附时间30 min、Cd2+溶液初始浓度0.02 mol/L和吸附剂用量0.10 g的条件下,吸附剂对Cd2+的饱和吸附量可达294.7 mg/g。与膨润土相比,三维网络凝胶吸附剂具有更高的吸附容量和更快的吸附速率。

PAA-AM/SH/MMT多功能保水剂的溶胀和保水性能研究

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、腐殖酸钠(SH)和膨润土(MMT)为原料,采用水溶液聚合法合成了聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/腐殖酸钠/膨润土复合多功能保水剂(PAA-AM/SH/MMT)。开展了复合多功能保水剂吸水速率、不同pH溶液和重复使用的溶胀行为以及在实际土壤中保水效果的研究。结果表明:与单独引进SH或MMT相比,在PAA-AM体系中同时引入SH和MMT所制备的多功能保水剂,不仅具有较快的吸水速率,而且具有良好的反复使用性能和较好的保水性能。

不同方式处理蛭石对磷吸附性能研究

分别采用酸处理、盐交换、热处理和有机化处理方式对临泽蛭石进行了改性，考察了不同处理方式对磷（PO4-P）的吸附效果。在此基础上，选用960℃处理蛭石制备了磁性吸附剂，对比研究了吸附时间、PO4-P浓度和pH对原蛭石、热处理蛭石和磁性蛭石吸附PO4-P的影响。结果表明，960℃处理蛭石对PO4-P的吸附量可达6．4mgP／g。处理蛭石提高了对PO4-P的初始吸附速率，在很宽的pH范围内（4．0—8．0）具有高的吸附量，较低的pH有利于PO4-P的脱附。

聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/蒙脱土/腐殖酸钠复合物对Pb^(2+)的吸附性能

采用制备的聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/蒙脱土/腐殖酸钠复合吸附剂,研究了溶液pH值、吸附时间和Pb2+溶液初始浓度等因素对重金属Pb2+的吸附性能,探讨了复合吸附剂对Pb2+的吸附机理。结果表明,在pH=6.0、吸附时间2h、Pb2+溶液初始浓度0.01mol/L和吸附剂用量0.10g的条件下,复合吸附剂对Pb2+的吸附量达到364.05mg/g,平衡所需的时间为15min。与蒙脱土相比,复合吸附剂具有更高的吸附容量和更快的吸附速率。

环氧改性新型双酚A酚醛树脂的研制

用苯酚-甲醛为原料的传统酚醛树脂中,游离酚的含量较高,使其在食品包装材料中的使用受到限制。以双酚A取代苯酚作主要原料,通过缩聚反应合成了新型双酚A酚醛树脂,通过正丁醇醚化、环氧树脂改性,热固化后形成兼具两种树脂优良性能的、耐酸、耐硫的复杂体型结构涂层。用红外光谱、热重-差热分析等技术对环氧改性的酚醛树脂的特征及热固化温度进行了研究,并测试了涂层浸泡液中游离酚及游离醛的含量。结果表明,环氧基全部参与了固化,涂层具有优良的耐热性能(386℃),且游离酚含量(0.047 2 mg/L)远低于相关国家标准要求(0.100 0 mg/L)。与传统的苯酚-甲醛树脂相比,该涂层更适宜于作为食品罐头内壁材料和防腐蚀材料使用。

木棉纤维接枝聚苯乙烯吸油材料的制备及性能

以过氧化苯甲酰为引发剂,制备了木棉纤维接枝聚苯乙烯吸油材料。考察了引发剂浓度、单体浓度、反应温度和反应时间等因素对吸油材料吸油性能的影响。红外光谱表明苯乙烯接枝到了木棉纤维分子骨架上。在引发剂浓度为1.77 mmol/L、单体浓度为0.16 mol/L、反应温度80°C和反应2 h的条件下,吸油材料有最大的吸油倍率,对氯仿和甲苯的吸油倍率分别达到了65.4 g/g和43.2 g/g。该吸油材料有快速吸油能力,在15 min可达吸附平衡,同时具有较好的重复利用性能。

聚(丙烯酸-CO-丙烯酰胺)／腐殖酸钠／高岭土复合高吸水性树脂的制备及溶胀行为

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合法合成了聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/腐殖酸钠/高岭土多功能复合高吸水性树脂。研究了腐殖酸钠和高岭土含量对吸水倍率的影响,同时考察了该树脂的吸水速率及溶液pH值和不同阴阳离子对吸水倍率的影响。结果表明,在腐殖酸钠∶高岭土=2∶3(质量比)时树脂具有最高的吸水倍率,其吸蒸馏水和0.9%(质量分数)NaCl溶液分别达到450 g/g和39 g/g。

低成本复合高吸水性树脂的工业化研究

以丙烯酸为单体,凹凸棒黏土为复合组分,2,2-偶氮二异丁基脒二盐酸盐(V50)/过硫酸钾/抗坏血酸为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液自由基聚合法,在10 t反应釜内合成了速吸复合高吸水性树脂。结果表明,在w(单体)=42%(即单体质量占加入反应釜中所有物质质量的百分数)、引发温度50℃、w(发泡剂)=0.002%(以单体质量计)和w(交联剂)=0.12%(以单体质量计)的最优反应条件下,复合高吸水性树脂的吸水速率为43 s,2 kPa下吸生理盐水倍率为14.7 g/g。该工艺利用酸碱中和反应热及聚合反应热,可使胶体有效成分质量分数从42%提高到52%,降低了后续工段的蒸气耗量,与传统工艺相比,每生产1 t丙烯酸高吸水树脂总计可降低能耗达164万kJ。

金属罐用热固性丙烯酸树脂的研制

用环氧树脂和丙烯酰胺反应,形成环氧酰胺树脂后,再与丙烯酸及其衍生物、苯乙烯等单体用自由基溶液聚合方式,将环氧接枝到丙烯酸树脂上。通过研究确定了树脂合成的最佳工艺,讨论了各种因素对涂料性能的影响。

新型耐化学品性丙烯酸树脂研究

传统的丙烯酸树脂与环氧树脂物理共混后易沉降分层,难以体现二者的特性,限制了其应用范围。本研究将环氧树脂和丙烯酰胺进行开环反应,形成聚合性中间体后,再与丙烯腈、丙烯酸及其衍生物、苯乙烯等单体混合,通过自由基溶液聚合,将环氧接枝到含有腈基的丙烯酸树脂上,合成了新型耐化学品性树脂。通过研究,确定了该树脂的最佳合成工艺,讨论了各种因素对树脂性能的影响。结果表明,环氧树脂的接枝及丙烯腈的加入,可明显提高传统丙烯酸树脂的耐化学品性能,使其能够应用于化学品罐的包装等领域。

响应曲面法优化NSC/APT凝胶小球的制备工艺及其释药特性考察

目的探索N-琥珀酰壳聚糖/凹凸棒黏土(NSC/APT)释药凝胶小球的制备工艺,考察其释药特性。方法利用响应曲面法优化了制备工艺,采用安全无毒的氯化钙进行交联。结果与结论通过响应曲面法优化的最佳工艺与模型拟合很好;所得凝胶小球的溶胀率和累积药物释放实验结果表明复合凝胶小球具有pH敏感性,在pH为1.2时基本不溶胀,3h药物仅释放0.66%;pH为5.8时溶胀率增加,3h药物累积释放达到62.55%;pH为6.8时溶胀率最大,药物释放速度最快,3h达到94.51%;但当pH增加至8.0时,溶胀率减小,3h释放了76.05%。琥珀酰壳聚糖的羧基在药物释放中起着关键作用。

壳聚糖接枝聚丙烯酸对左氧氟沙星的吸附性能研究

以壳聚糖为接枝骨架、丙烯酸为单体制备了一种具有三维网状结构的水凝胶(CTS-g-PAA),结合扫描电镜和傅里叶变换红外光谱对CTS-g-PAA进行了结构及组成表征。在此基础上,系统研究了CTS-g-PAA对水环境中左氧氟沙星(Levofloxacin,Lev)的吸附效果。结果表明,CTS-g-PAA具有利于吸附的海绵状三维结构。当Lev初始质量浓度为50mg/L、CTS-g-PAA对Lev的吸附在pH值为3. 0时效果最佳,吸附量达到32. 35 mg/g。此外,CTS-g-PAA可在30 min内快速吸附Lev,准二级动力学方程和Freundlich模型适于描述该吸附过程。在吸附过程中,CTS-g-PAA与Lev之间的静电引力占据主导地位,这种作用可进一步通过离子强度对吸附过程的影响加以印证。

食品罐头内壁环氧改性双酚A型酚醛树脂涂层

兰州大学化学化工学院以双酚A、甲醛(37％)、正丁醇；氨水；环氧树脂(壳牌公司)1004、1007、1009等为原料，通过缩聚反应合成了双酚A(BPA)型酚醛树脂，通过正丁醇醚化、环氧树脂改性，热固化后使其形成兼具两种树脂优良性能的复杂的体型结构涂层。这种涂层具有优良的耐酸、耐硫性能，可作为食品罐头内壁材料及防腐蚀材料使用。分析结果表明：游离酚含量远远低于GB4805—94及GB5009．69的要求，与传统使用的苯酚-甲醛树脂相比，

壳聚糖-g-聚丙烯酸/海泡石复合物对Pb^(2+)的去除性能研究

制备了一种壳聚糖接枝聚丙烯酸/海泡石复合吸附剂,考察了吸附剂对Pb2+吸附的pH依赖性、吸附等温线、吸附动力学以及吸附剂的重复使用性能.结果表明,聚丙烯酸成功接枝到壳聚糖骨架上,形成有机-无机复合吸附剂.吸附剂表面呈现粗糙多孔、凹凸不平的形貌,有利于吸附体系更快达到吸附平衡.在pH=6.00、吸附时间30 min、Pb2+溶液初始浓度0.02 mol.L-1和吸附剂用量0.10 g的条件下,复合吸附剂对Pb2+的平衡吸附量达到638.9 mg.g-1,约为海泡石的3倍.重复吸附-脱附5次,复合吸附剂对Pb2+的吸附量下降到489.2 mg.g-1,仍可达初始吸附量的76.6%,而海泡石使用3次之后即对Pb2+丧失吸附性能.与海泡石相比,复合吸附剂具有更高的吸附容量、更快的吸附速率和更好的重复使用性能.

腐植酸高吸水性树脂研究进展

腐植酸(HA)是土壤腐殖质的主要成分,含有多种功能基团。随着HA基础和应用研究的不断深入,将具有反应活性和生物活性的HA引入到高吸水性树脂中,既能发挥HA改良土壤、增效化肥、刺激生长、增强抗逆和改善品质的功效,又可改善高吸水性树脂的吸水和耐盐性能,同时大幅度降低高吸水性树脂的制备成本。本文综述了近年来HA高吸水性树脂的研究进展,内容主要包括HA高吸水性树脂的分类、HA释放机理和应用,同时展望了HA高吸水性树脂的发展前景和方向。

腐植酸保水剂的研发现状与发展趋势

近年来,腐植酸保水剂受到了人们的广泛关注,由于它既有保水性能又具有赋肥作用,已在农业、园艺等领域得到了实际应用。腐植酸分子中含有多种功能基团,是一种低成本、多功能的物质,它能调控植物生长,加速根系发育,改善土壤的团粒结构,有益于营养元素的吸收,将它与烯类单体共聚可制备腐植酸保水剂。文章从吸水、保水赋肥等方面综述了腐植酸保水剂的研究和应用现状,并展望了未来的发展趋势。

泡沫模板法构筑多孔吸附剂对阳离子染料吸附及可持续利用

多孔吸附剂因比表面大和吸附速度快等优点在水处理中得到应用,但绿色构筑和吸附剂处置是限制其应用的主要瓶颈问题.本研究以农业废弃物藜麦壳与伊利石为原料,利用藜麦壳中的皂苷成分与伊利石协同稳定Pickering泡沫,并以此为模板通过热引发聚合制备多孔吸附剂.研究发现,该吸附剂对水溶液中亚甲基蓝和甲基紫的最大吸附容量分别为252.0 mg·g^(-1)和367.7 mg·g^(-1).将吸附阳离子染料的废弃吸附剂在300℃下无氧碳化转变为矿物生物炭复合材料应用于土壤改良.结果表明,矿物生物炭可促进作物生长.与对照相比,土壤中添加2%的矿物生物炭,小白菜植株总长、鲜重及干重分别增加了9.6%、67.76%和41.48%.本研究秉承了“源于自然、用于自然、融于自然”的可持续发展理念,发展了一种绿色制备多孔吸附剂及其可持续利用的新方法,为吸附技术协调发展提供了应用支撑.

黄河干流水质评价与时空变化分析

在黄河流域生态保护的实施中,分析流域的水质污染状况以及时空变化规律,成为保证流域水安全的首要任务.为了全面了解黄河流域近年来的水环境状况,基于流域8个监测断面2004~2018年的水质数据,使用Mann-Kendall(M-K)趋势检验、层次聚类分析和主成分分析等多元数据分析方法,结合改进的综合水质标识指数(WQI),探究了黄河流域水质的时空变化特征.结果表明,在时间变化方面,依据水质进行的时间聚类分析显示黄河流域水质可分为丰水期、平水期和枯水期,与水文时期基本对应.结合M-K趋势检验和WQI水质评价发现,黄河流域水质逐年改善,以2010年为关键时间节点.汛期水质优于非汛期,汛期和非汛期主要污染指标均为NH_(4)^(+)-N和高锰酸盐指数.在空间变化方面,各研究断面水质均为显著改善的趋势.空间聚类显示S6断面(山西运城河津大桥)明显异于其它断面,经过对比发现S6断面常年污染严重.S7断面(河南济源小浪底水库)在汛期和非汛期呈现不同特点.各断面普遍存在的主要污染指标为NH_(4)^(+)-N,其中S6断面NH_(4)^(+)-N、高锰酸盐指数和DO污染均较为严重.NH_(4)^(+)-N和高锰酸盐指数在不同水文时期呈现不同特点,这与前者主要来源于生活和工业源,后者主要来源于农业源有关.改进的WQI评价方法克服了单因子水质评价的缺点,研究结果可为黄河流域的水污染防治及水质综合管理提供科学依据.