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.

NKC-9催化D4、D3F开环共聚制备高分子量端乙烯基含氟硅油

采用高活性、易分离、低腐蚀性的强酸性阳离子交换树脂(NKC-9)催化八甲基环四硅氧烷(D4)与三氟丙基甲基环三硅氧烷(D3F)开环共聚,四甲基二乙烯基二硅氧烷(V)封端,制备高分子量端乙烯基含氟硅油的方法。探讨了聚合温度、聚合时间、单体比例、催化剂量、封端剂用量等因素对开环共聚反应的影响。通过核磁、红外测试分析共聚物的分子结构;通过凝胶渗透色谱测试共聚物的平均分子量与分子量分布;通过热分析法测试共聚物热分解温度;通过差示扫描量热法测试共聚物的玻璃化转变温度。研究结果表明n(D4)∶n(D3F)=7∶3、n(D4)∶n(V)=75、催化剂量为7%(质量分数)、聚合温度80℃、聚合时间8 h时,开环共聚反应达到最佳,获得的端乙烯基含氟硅油产率为80.27%,平均分子量高达64 064 g/mol。

NKC-9催化D_4开环聚合制备高粘度二甲基硅油

报道了采用高活性、低腐蚀性的强酸性阳离子交换树脂(NKC-9)催化八甲基环四硅氧烷(D_4)开环聚合,六甲基二硅氧烷(MM)封端,制备高粘度二甲基硅油的方法。探讨了聚合温度、聚合时间、催化剂量、封端剂用量等因素对聚合反应的影响。研究结果表明,当n(D_4)∶n(MM)=75、催化剂量为7%(质量分数)、聚合温度80℃、聚合时间3.5h时,获得的二甲基硅油产率为88.51%,粘度为23 520mPa·s。

阳离子交换树脂催化合成新戊二醇过程研究

利用催化精馏技术,以2,2-二甲基-1,3-环氧丙烷为原料,强酸性阳离子交换树脂为催化剂,在催化精馏塔中进行催化水解反应合成新戊二醇,考察了温度、液空速、油水相比、催化剂的稳定性等因素对水解工艺结果的影响。采用N2吸附脱附、NH_(3)-TPD、FT-IR光谱、XPS光谱、TG、XRD、交换容量等表征手段对强酸性阳离子交换树脂的内部结构和元素价态进行分析,研究结果表明:强酸性阳离子交换树脂具有优异的催化性能,在温度为80℃,油水比(相比)为1∶4的条件下,新戊二醇的收率可达94.31%,连续运行200 h后,催化剂的稳定性能仍然良好,具有良好的工业应用前景。

电子用双环戊二烯苯酚树脂的绿色合成及表征

本文以双环戊二烯(DCPD)和苯酚为原料,以自制的新型强酸性阳离子交换树脂为烷基化反应的催化剂,催化苯酚与DCPD发生反应生成双环戊二烯苯酚树脂(DPR)。用阳离子交换树脂替代传统含氟催化剂作为烷基化反应的催化剂,减少了含氟废水的产生,更加绿色环保。通过改变反应时间、反应温度、原料配比、催化剂用量以及正交实验,探究烷基化反应的最佳工艺条件以及阳离子交换树脂磺化度对产物的影响,使合成的树脂能够符合电子用树脂的要求。同时探究DPR树脂的结构,并测定DPR树脂中不同聚合度组分的含量,以及DPR树脂的软化点、收率等数据。实验表明,当采用新型强酸性阳离子交换树脂为催化剂,反应条件为3 h、120℃,原料配比为4∶1,催化剂用量为20%时,聚合度为0的组分含量可达92.36%。

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。

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)。

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。

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。

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。

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 。

强酸性阳离子交换树脂催化合成乙酸异辛酯动力学

以Amerlyst 15强酸性阳离子交换树脂为催化剂,在间歇搅拌釜式反应器中对乙酸与异辛醇酯化合成乙酸异辛酯的反应过程进行了研究。考察了搅拌转速、催化剂粒径、反应温度、催化剂用量及酸醇摩尔比对酯化反应速率的影响;在消除内外扩散影响的条件下,进行了本征反应动力学实验。在343.15～363.15K范围内,采用拟均相动力学模型对实验数据进行关联,得到正逆反应速率常数的指数前因子分别为5061,12.78L/(mol·g·min),正逆反应的活化能分别为54.43,37.68kJ/mol。

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。

阳离子树脂催化合成环氧化大豆油的研究

以强酸性阳离子交换树脂为催化剂,考察了催化剂用量、过氧化氢与油中双键摩尔比、反应温度、乙酸用量、反应时间等因素对环氧化反应的影响。在单因素实验的基础上,通过正交实验优化确定了最佳合成条件:催化剂用量为油质量的13%,乙酸加入量为油质量的20%,过氧化氢与油中双键摩尔比为1.7∶1,反应温度68℃,反应时间7.5 h;在最佳条件下制得的环氧化大豆油为淡黄色黏稠状透明液体,环氧值为6.49%。

用732强酸性阳离子交换树脂去除铬酸盐钝化液中的锌离子

对732强酸性阳离子交换树脂再生铬酸盐钝化液进行了探索。研究了交换处理时间、溶液初始pH、Zn（II）初始浓度及树脂用量对树脂吸附的影响，并考察了树脂的脱附和再生性能。结果表明，该树脂对Zn（II）的吸附速率快，30min达到吸附平衡，最佳吸附pH为3～6。用树脂再生钝化液不会对Cr（VI）浓度产生影响，能达到“去锌保铬”的目的。该树脂对Zn（II）的吸附符合Langmuir吸附等温模型，为单分子层吸附，具有吸附饱和性，饱和吸附量约为85．6mg／g。

强酸性阳离子交换树脂催化合成马来酸二异戊酯

以强酸性阳离子交换树脂为催化剂催化异戊醇与马来酸酐反应合成了马来酸二异戊酯。在马来酸酐5 0mmol,异戊醇 2 0 0mmol和强酸性阳离子交换树脂 4.0g ,回流分水 60min的条件下 ,马来酸二异戊酯收率达 92 .2 %。树脂重复使用 5次 。

离子交换树脂脱除湿法磷酸中金属杂质的研究

采用732强酸性阳离子交换树脂对湿法磷酸中金属杂质的脱除进行了研究.考察了搅拌速度、温度、树脂用量、时间因素对金属杂质去除率的影响.结果表明:在搅拌速度为400 r/min,温度为30℃,树脂和湿法磷酸的质量比为9∶10,时间为5 min的条件下,效果最好.其中铁的去除率达到66.21%,铝的去除率达到85.87%,镁的去除率达到89.76%,钙的去除率达到93.29%.

用强酸性阳离子交换树脂从不锈钢酸洗废水中富集铬

研究了用强酸性阳离子交换树脂(001×7)吸附不锈钢酸洗废水中的铬,考察了树脂的饱和吸附容量、吸附时间对树脂吸附铬的影响,分析了等温吸附平衡及负载树脂的解吸再生。结果表明:298 K温度下,001×7树脂对废水中Cr3+的饱和吸附容量为60.34 mg/g;吸附90 min可达离子交换平衡;废水中铬质量浓度为700mg/L时,树脂的平衡吸附量为90 mg/g;根据吸附动力学,初步判定吸附过程为液膜控制;用质量浓度为9g/L的硫酸钠溶液可以从负载树脂上解吸铬,铬解吸率达99%以上,解吸后的树脂可重复使用。