Adsorption behavior and mechanism of cadmium on strong-acid cation exchange resin

The adsorption behavior of Cd2+ on 001×7 strong-acid cation exchange resin was studied with the static adsorption method. The adsorption process was analyzed from thermodynamics and kinetics aspects. The influences of experimental parameters such as pH, temperature, initial concentration and adsorption rate were investigated. The experimental results show that in the studied concentration range, 001×7 resin has a good sorption ability for Cd2+, and the equilibrium adsorption data fit to Freundlich isotherms. The adsorption is an exothermic process which runs spontaneously. Kinetic analysis shows that the adsorption rate is mainly governed by liquid film diffusion. The best adsorption condition is pH 4-5. The saturated resin can be regenerated by 3 mol/L nitric acid, and the desorption efficiency is over 98%. The maximal static saturated adsorption capacity is 355 mg/g (wet resin) at 293 K. The adsorption mechanism of Cd2+ on 001×7 resin was discussed based on IR spectra.

SCX-SPE结合UHPLC-Q-Exactive Orbitrap MS分析草乌中的四类二萜生物碱

目的对草乌中的二萜生物碱进行表征分析。方法以强酸性阳离子交换树脂固相萃取(SCX-SPE)分离纯化草乌中的二萜生物碱,并结合超高效液相色谱串联四极杆静电场轨道阱质谱(UHPLC-Q-Exactive Orbitrap MS)进行结构鉴定。结果结合精确分子质量、多级质谱裂解规律、对照品对比、Clog P值及文献报道,共从草乌中鉴定了99个二萜生物碱类成分,包括双酯型二萜生物碱(DDA)27个,单酯型二萜生物碱(MDA)29个,酰胺型二萜生物碱(ADA)40个,多酯型二萜生物碱(PDA)2个,以及长链型二萜生物碱(LDA)1个。结论本文所建立的SCX-SPE结合UHPLC-Q-Exactive Orbitrap MS方法能快速地鉴定草乌中的二萜生物碱类成分,可为草乌的药效物质基础及质量控制研究提供科学依据。

蔬菜中灭蝇胺残留的强阳离子交换固相萃取柱净化-液相色谱分析

建立了简单、快速测定蔬菜中灭蝇胺残留量的方法。蔬菜样品经乙酸胺-乙腈（1∶4,体积比）混合溶液提取,强阳离子交换固相萃取（SCX-SPE）柱净化后,采用高效液相色谱仪在波长215nm处测定,所用色谱柱为Agilent NH2,流动相为乙腈-水溶液（97∶3,体积比）,以1.0mL/min的流速等梯度洗脱。结果表明,在浓度为0.02～2mg/L范围内,线性相关系数为0.999 9。灭蝇胺的添加浓度在0.05～0.4mg/kg范围内,平均回收率为83.4%～104%,相对标准偏差为1.7%～8.4%,均在农药残留测定所允许的范围内。该方法的最低检出限（LOD）为0.02mg/kg,最低检测浓度（LOQ）为0.05mg/kg。

基于强阳离子交换色谱分离的磷酸化肽段富集策略

为了在短时间内获得相对含量高的磷酸化肽段,以标准磷酸化蛋白质为模型对强阳离子交换色谱(SCX)分离磷酸化肽段体系的缓冲溶液和梯度设置进行了研究,并用酵母酶切肽段混合物考察了该路线在较复杂的样品中的应用。实验结果表明优化后的体系能够在30min内分离出磷酸肽段,而且非磷酸化肽段的干扰很少,这样便相对提高了磷酸化肽段在质谱仪中的响应强度,重要的是该体系可以对复杂样品进行很好的分离。这说明SCX用于规模化磷酸化肽段富集的策略是可行的。本研究为磷酸化蛋白质组学规模化分析提供了实用技术。

强酸性阳离子交换树脂对铅的吸附行为及机理

通过静态吸附实验,研究了Pb2+在001×7强酸性阳离子交换树脂上的吸附行为,并从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析,用红外光谱的方法探讨了001×7树脂吸附Pb2+的机理。结果表明:在所研究的浓度范围内,Pb2+在001×7树脂上的吸附平衡数据符合Freundlich等温吸附方程,吸附为自发进行的放热过程;液膜扩散为Pb2+在001×7树脂上吸附速率的主要控制步骤,随着振荡频率的增加,吸附速率会逐渐增大;最佳的吸附pH在4左右,用3mol/L的硝酸对饱和树脂进行洗脱再生,洗脱率可达98%以上;298K温度下树脂的静态饱和吸附容量为414mg/g(湿树脂)。

稻壳纤维素强酸性阳离子交换剂

研究了稻壳纤维素经交联后与硫酸反应制备纤维素硫酸单酯强酸性阳离子交换剂 (CS)的方法及其对重金属离子的吸附。考察了反应介质、温度和反应时间等对CS交换容量和产物质量的影响。稻壳纤维素交联后 ,在 0℃下与体积比为 1∶1的硫酸异戊醇溶液反应 3h可以制得交换容量为 2 8～ 3 2mmol/g的强酸性阳离子交换剂。交换容量为 3 0mmol/g的离子交换剂对Cu2 +的吸附量为 84mg/g,对Ag+的吸附量为1 80mg/g ,对Pb2 +的吸附量为 3 94mg/g。

阳离子交换树脂催化合成丙烯酸丁酯

从 6种常见的强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂中选择了催化活性最高的D0 0 1cc树脂作为酯化合成丙烯酸丁酯的催化剂 ,得到了适宜的反应条件为 :醇酸摩尔比 1.2∶1,每摩尔丙烯酸的催化剂用量 2 0 g树脂 ,每摩尔丙烯酸的带水剂 (环己烷 )用量 6 6 .7mL ,反应温度 10 1～ 10 5℃ ,反应时间 3h ,丙烯酸的酯化率 >97%。该树脂催化剂具有优良的重复使用性。利用气相色谱 质谱联用仪分析产物 ,结果表明 ,该阳离子交换树脂具有与浓硫酸相当的催化效果。

强酸性阳离子交换树脂催化合成丁二酸二丁酯

用强酸性阳离子交换树脂催化丁二酸和正丁醇的酯化反应 ,合成了丁二酸二丁酯。研究了影响反应的因素和催化剂的重复使用性能 ,在丁二酸 2 5mmol,正丁醇 2 0 0mmol和催化剂 1 .5g,回流分水 1 2 0min的反应条件下 ,酯化率达 95 .7%。催化剂套用 5次 ,其活性未发生明显变化。

一种混合模式反相强阳离子交换色谱固定相的制备及其保留机理的考察

采用一种简单的"混合配体"方法将辛基和磺酸基键合到硅胶表面,制备了辛基-磺酸基共同键合硅胶(OSS)材料。通过元素分析和吸附容量检测对OSS材料进行表征,证明辛基和磺酸基已成功键合到硅胶表面上。将该OSS硅胶材料作为混合模式反相强阳离子交换(RP/SCX)色谱固定相,在反相液相色谱(RPLC)流动相条件下,采用几种碱性探针分子定量地考察了该固定相的混合模式RP/SCX保留机理。通过改变流动相中缓冲盐的浓度,考察了溶质保留因子和盐浓度的对数和倒数的关系,得到了几种碱性探针分子在该混合模式OSS固定相上的单点和两点保留机理的数学模型。对两种数学模型的方程进行了线性拟合,结果表明两点保留机理更加符合实验的结果。此外,根据混合模式两点保留机理的数学方程,可以得到单一的疏水或离子交换作用力对总保留的影响,对混合模式色谱的实际分离应用可提供有价值的参考。

3种离子交换材料吸附L-精氨酸的研究

测定了 2 5℃时 732强酸型离子交换树脂、D0 0 1大孔强酸型离子交换树脂和羧酸型阳离子交换纤维 3种离子交换剂吸附L 精氨酸的吸附动力学曲线和吸附等温线 ,结果表明 ,三者达到吸附平衡的时间分别为 732树脂 2h、D0 0 1树脂 4 0min、羧酸型离子交换纤维 30min ,三者的最大平衡吸附量分别为 117、137和 91g/kg ;考察了 pH值、氯化钠和氯化铵浓度对 3种离子交换剂吸附 L 精氨酸的影响 ,结果表明吸附的适宜 pH均在 7～ 8之间 ,氯化钠和氯化铵的存在均导致三者吸附L 精氨酸的吸附率迅速下降。

强阳离子交换色谱分离多肽混合物的条件优化

以酵母全蛋白提取液的胰蛋白酶切产物为研究对象,对多维色谱分离中常用的强阳离子交换色谱的分离条件,包括上样量、盐的种类、调节缓冲液pH值的酸的种类及有机溶剂的比例进行了考察和比较。结果表明,在强阳离子交换色谱分离线性上样量范围内,在氯化铵溶液作为流动相,用磷酸调节流动相缓冲液pH值至2.7,且流动相中乙腈的体积分数为30%条件下进行梯度洗脱时,可获得最佳的分离结果。本结果可为采用二维色谱-质谱策略分析多肽混合物时的第一维强阳离子交换色谱分离条件的选择提供有益的参考。

用强酸性阳离子交换树脂分离不锈钢酸洗废水中的铁

通过静态吸附试验,研究了001×7强酸性阳离子交换树脂吸附Fe3+的行为,从动力学角度分析了吸附过程。结果表明:在298 K下,001×7树脂对废水中Fe3+的静态饱和吸附容量为65.3 mg/g(干树脂);吸附平衡符合Freundlich等温吸附式;根据动边界模型,颗粒扩散为001×7树脂吸附Fe3+的主要控制步骤,吸附速率与树脂性质、温度有关,与搅拌强度无关;用质量浓度7.4 g/L的硫酸溶液洗脱负载树脂,铁洗脱率达99.5%,树脂再生后可重复使用。

稻米中13种苯氧羧酸类除草剂多残留的高效液相色谱-质谱测定

建立了高效液相色谱-质谱联用（HPLC—MS）选择离子监测（SIM）同时测定稻米中13种苯氧羧酸类除草剂多残留的方法。样品经过乙腈提取，盐酸酸化，SCX阳离子交换吸附剂分散固相萃取净化后，采用HPLC—MS测定。对13种苯氧羧酸类除草剂的液相色谱分离、样品前处理条件进行了详细的研究和优化，13种苯氧羧酸类除草剂在0．02～1．0mg／L范围内线性良好，相关系数为0．9954～0．9998。在0．05～1．0mg／kg范围内，平均添加回收率为77％～99％，相对标准偏差为0．9％～14．9％。

聚乙烯-对苯乙烯磺酸钠接枝膜制备

采用γ射线引发共辐照接枝方法，研究了丙烯酸（ＡＡ）及对苯乙烯磺酸钠（ＳＳＳ）双元混合体系对聚乙烯（ＰＥ）薄膜的接枝规律性，用一步法直接制备了聚乙烯强酸型阳离子交换膜。研究结果表明，在辐照接枝过程中， ＡＡ首先与聚乙烯反应；改善了薄膜表面的亲水性，然后 ＳＳＳ与 ＰＥ接枝共聚。通过 ＳＳＳ单一体系及双元混合体系的研究，发现 ＡＡ的存在是实现 ＰＥ 磺化的必要条件。本文系统研究了影响共接枝反应的辐照剂量、阻聚剂用量、单体摩尔比及总摩尔浓度变化等因素。并做了接枝物的ＩＲ分析及物理电化学性能测试。

强酸性阳离子交换纤维富集-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定水系沉积物中稀土元素

对聚丙烯基强酸性阳离子交换纤维分离富集痕量稀土元素La，Nd，Eu，Gd，Er和Yb及其电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）测定进行了研究。优化了纤维柱吸附和洗脱稀土元素的条件，pH3的稀土待富集试液以6-14mL／min流速上柱，以流速为1．5-4．0mL／min的10mL 2．5mol／L HNO3洗脱后，用ICP-AES测定。在洗脱前用0.5mol／L HNO3预淋洗，可将大部分K，Na，Mg，Ca，Ba，Cu，Zn，Fe和A1等共存元素除去，而不影响稀土元素的回收率。分析方法的检出限为La 0.016ng／mL，Nd 0．051ng／mL，Eu 0．006ng／mL，Gd 0．029ng／mL，Er 0．048ng／mL，Yb 0．006ng／mL。富集和测定了单纯水样和合成水样中的La，Nd，Eu，Gd，Er和Yb等稀土元素，它们的回收率为88．0％-110％，相对标准偏差为0．3％-2．7％；富集和测定了水系沉积物国家标准物质（GBW07311）中这6种稀土元素，结果与认定值吻合，相对标准偏差为1．1％-5．2％。

强阳离子交换色谱法从牛初乳中分离纯化乳铁蛋白的研究

本实验研究了离子交换色谱技术大规模纯化乳铁蛋白的色谱条件。选用的SP Sepharose Fast Flow离子交换剂对乳铁蛋白有很好的吸附选择性,洗脱速度可达到2L/h。以pH值为7.7～8.0,10mmol/L的磷酸盐为起始缓冲液,通过改变离子强度进行分步洗脱。先采用0.5mol/L的NaCl溶液选择性洗脱分泌型免疫球蛋白A和乳过氧化物酶组分,再采用1mol/L的NaCl洗脱LF组分。经SDS-PAGE测定,所得乳铁蛋白组分显示为单一区带,相对分子质量为80400Da。经等点聚焦测定,所得乳铁蛋白的等电点为8.65。中试生产的精制品中乳铁蛋白的纯度和回收率分别为94.20%和75.45%。

气相色谱-氮化学发光检测法测定烟草中的苦参碱及消解动态研究

建立了简单、快速的鲜烟叶中苦参碱的测定方法。样品用0.01 mol/L的乙酸水溶液(pH3.5)提取,强阳离子交换柱(SCX-SPE)净化,气相色谱-氮化学发光检测器(GC-NCD)测定。通过净化方法比较发现,SCX-SPE法比常规溶剂萃取法具有更好的净化效果。在选定的色谱条件下,苦参碱在0.15～15.0μg/mL范围内,其质量浓度与峰面积之间呈良好的线性关系,决定系数R2=0.999 7。对烟草空白样品进行添加回收试验,在0.05～0.4 mg/kg范围内其回收率在89.5%～91.6%之间,相对标准偏差(RSD)在2.7%～3.6%之间,检测限(LOD)为0.03 mg/kg,能满足苦参碱在烟草样品中的残留检测。田间试验结果表明:苦参碱的消解动态曲线符合一级动力学方程,其在烟草中的半衰期为7.64 d,属易降解农药。

强酸性阳离子交换树脂催化合成乙酸异丙烯酯

以乙烯酮和丙酮为原料，用强酸性离子交换树脂代替浓硫酸作为催化剂，直接酯化合成乙酰丙酮的中间体乙酸异丙烯酯。研究了催化剂种类、催化剂用量、催化剂重复使用次数和反应时间对反应的影响。实验结果表明，D072离子交换树脂催化效果较佳。最佳工艺条件为：反应温度57～70℃，反应时间8h，催化剂用量5％（以丙酮质量为基准），在此条件下，酯收率可达45％。采用的催化剂不经处理重复使用4次，其催化活性基本与初始活性持平，显示了较好的稳定性。同时具有价廉易得、催化活性好、不腐蚀设备和无环境污染等优点。

大孔强酸性阳离子交换树脂催化合成柠檬酸三丁酯

以大孔强酸性阳离子交换树脂为催化剂,研究了环保型增塑剂柠檬酸三丁酯的合成及分离提纯工艺条件。通过对诸多反应影响因素的考察,得到了最佳反应条件:n(柠檬酸):n(正丁醇)=1:4.5,催化剂用量为20%(以柠檬酸计算),反应温度130℃,酯化率94.3%。研究了反应产物的精制条件,最终得到纯度大于99.5%的产品。

固体酸催化合成乙酸异丁酯的研究

研究了几种固体酸催化剂用于异丁醇与乙酸酯化合成乙酸异丁酯的催化性能。结果表明 ,对甲苯磺酸、磷钨酸、磷钼酸都具有与硫酸相近的催化效果 ,但在连续使用时其催化活性逐渐降低 ;添加少量磷酸或抗坏血酸到磷钨酸催化剂中 ,可大大提高其连续使用的稳定性 ;强酸性阳离子交换树脂和 SO2 - 4 / Ti O2 固体超强酸都具有高的催化活性和优良的重复使用稳定性 ,其中前者呈颗粒状 ,易于分离 。