高容量亚胺基二乙酸型螯合树脂的制备及吸附性能

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,氯甲基化的交联聚苯乙烯树脂(CMCPS)为大分子引发剂,CuBr/2,2'-联吡啶(Bpy)为催化剂,采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)技术,使甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合在CMCPS树脂表面,制得了环氧化聚合物.将该聚合物与亚胺基二乙酸(IDA)反应,制备了高容量亚胺基二乙酸型螯合树脂(IDA-PGMA-CMCPS),用元素分析对其进行了表征.考察了螯合树脂对Cu2+的吸附性能及动力学和热力学参数.该螯合树脂表面IDA接枝密度达8.15 mg/m2.研究结果表明,树脂对Cu2+的吸附量随离子浓度和温度的升高而增加,当pH值为2.2时,对Cu2+离子的吸附效果最佳.树脂的静态饱和吸附容量为1339.66 mg/g,Langmuir和Freundlich方程均呈现良好的拟合度.通过热力学平衡方程计算ΔG<0,ΔH=270.60 kJ/mol,ΔS>0,表明该吸附过程是自发、吸热、熵增加的过程.动力学研究结果表明,准二级动力学方程能较好拟合动力学实验结果,该过程符合准二级动力学模型.

亚胺基二乙酸型螯合树脂应用研究进展与展望

亚胺基二乙酸型(IDA)螯合树脂及其配合物因具有优异的吸附性能和物化性质,近年来成为研究的热点。介绍了IDA螯合树脂的常用制备方法,总结了树脂的螯合吸附机理、影响机制、吸附的模型及吸附动力学。重点综述了IDA螯合树脂在金属离子的提取富集、工业废水处理及饮用水净化除杂、分析化学检测方面的国内外应用研究进展,及其配合物在有机反应中作催化剂、对有机物分离和纯化、吸附气体中有害成分方面的应用。最后,对IDA螯合树脂的制备改进方向、未来研究应用领域进行了展望。

亚胺基二乙酸树脂对镧(Ⅲ)的吸附及其机制

研究了亚胺基二乙酸树脂(DAAR)对镧离子的吸附行为及机制,pH=5.73的HAc NaAc体系为最佳吸附条件。静态饱和吸附容量为188mg·g-1·R;表观吸附速率常数k298=2.00×10-5s-1,表观吸附活化能Ea=9.57kJ·mol-1;等温吸附服从Freundlich经验式;吸附热力学函数ΔH=10.2kJ·mol-1;ΔS=45.0J·mol-1·K-1;ΔG298=-3.17kJ·mol-1;用0.5mol·L-1HCl作解吸剂,解吸率接近100%;树脂功能基与镧离子的配位摩尔比为3∶1;化学分析及红外光谱表明树脂功能基上的O与La3+发生配位键合。

亚胺基二乙酸树脂对镉的吸附性能及其机理

研究了用亚胺基二乙酸树脂(D401)吸附镉离子的过程。结果表明,在pH=5.73时树脂对镉的吸附效果最佳,测得树脂的静态饱和吸附容量为363 mg.g-1;用0.5 mol/L HCl作解吸剂,解吸率为100%,表观吸附速率常数k298=2.05×10-5s-1,表观吸附活化能Ea=18.0 kJ/mol,等温吸附服从Freundlich经验式;吸附热力学参数ΔH=3.08 kJ/mol,ΔS=35.9 J/(mol.K),ΔG=-7.62 kJ/mol,树脂功能基与镉离子的配位摩尔比为1∶1。用化学和红外光谱等方法讨论了吸附机理。

亚胺基二乙酸树脂对Ag(Ⅰ)的吸附性能及其原理

研究了亚胺基二乙酸树脂(D401)对Ag(Ⅰ)的吸附行为,考察了介质pH、温度和吸附时间等因素对吸附过程的影响。结果表明,在HAc-NaAc体系中,pH为5.6是最佳的吸附条件之一;在温度为298 K时,静态饱和吸附容量为296 mg/g树脂,表观吸附速率常数(k298)为1.046×10-5s-1;表观吸附活化能(E)为27.87 kJ/mol。等温吸附服从Freundlich经验式,树脂功能基与Ag(Ⅰ)的配位摩尔比约为1∶1。用红外光谱等表征方法探讨了吸附的作用原理并对负载树脂解吸进行了研究。

亚胺基二乙酸树脂对钬的吸附及机理

亚胺基二乙酸树脂 ( D40 1 )对钬 ( )的吸附在 p H=5.73时最佳。静态饱和吸附容量为 1 86.0 mg/ g(干树脂 ) ,用 2 .0 mol·L- 1HCl作解吸剂 ,解吸率为 96.0 % ,表观吸附速率常数 k2 98=2 .0 8× 1 0 - 5s- 1,表观吸附活化能 Ea=2 4.3 k J· mol- 1;等温吸附服从 Freundlich经验式 ;吸附热力学函数 ΔH0 =2 7.8k J·mol- 1;吸附机理表明D40 1功能基上的 O与 Ho3 + 发生配位键合 ,配位摩尔比约为 3

亚胺基二乙酸树脂对镍(Ⅱ)吸附的配位比研究

本文考查介质pH、温度、吸附时间、树脂量等因素对树脂吸附过程的影响。实验结果表明:等温吸附服从Fre-undlich经验式,以lgQ对lgC作图,得一条直线,由直线斜率求得b=2.54,b值在2～10之间,表明树脂吸附镍的反应是容易进行的。测得吸附反应中树脂功能基与镍离子配位比为2∶1。

亚胺基二乙酸树脂吸附铈(Ш)的研究

用树脂吸附的方法研究了铈的富集及回收。测定了在不同介质pH值、温度、吸附时间等因数对吸附的影响。结果表明:亚胺基二乙酸树脂在pH=6.00的HAc-NaAc体系中吸附最佳,静态饱和吸附容量为173 mg/g;吸附速率常数k298=1.00×10-4s-1,吸附活化能ΔEa=10.9 kJ/mol;用0.1—2.0 mol/L HCl可定量洗脱;吸附等温线符合Freundlich经验式;树脂功能基与铈的配位摩尔比为3∶1;用化学和红外光谱的方法探讨了吸附机理。

亚胺基二乙酸树脂对钬(Ⅲ)动力学研究

在亚胺基二乙酸树脂(D401)吸附钬(Ⅲ)的最佳pH条件下,详细研究了浓度、温度、振荡频率对亚胺基二乙酸树脂吸附钬(Ⅲ)的吸附速率的影响。

亚胺基二乙酸树脂对锰（Ⅱ）的吸附性能及其机理

研究了亚胺基二乙酸树脂对锰（Ⅱ）的吸附行为及其机理．结果表明，在pH=5．6时树脂对锰的吸附效果最佳．298K时静态饱和吸附容量为106．7mg／g，表观吸附速率常数为1．315×10^-5s^-1，表观吸附活化能是35．6kJ／mol，树脂功能基与锰（Ⅱ）的配位摩尔比为2：1．化学分析及红外光谱表明树脂功能基上的氧原子与Mn^2＋发生配位键合．

亚胺基二乙酸树脂对钆的吸附及其机理

亚胺基二乙酸树脂 (D40 1 )对钆 (Ⅲ )的吸附在pH =5 .73时最佳。树脂静态饱和吸附容量为 1 81mg/g,用 2 .0mol/LHCl作解吸剂 ,解吸率为 99.5 % ,表观吸附速率常数 (k2 98) =2 .1 1× 1 0 -5s-1,表观吸附活化能(△Ea) =2 0 .9kJ/mol;等温吸附服从Freundlich经验式 ;吸附热力学函数△H0 =1 9.6kJ/mol;吸附机理表明D40 1功能基上的O、N与Gd3 + 发生配位键合 ,树脂功能基与钆 (Ⅲ )的配位物质的量之比为 3∶1。

亚胺基二乙酸树脂对镝的吸附及机理

亚胺基二乙酸树脂 (D40 1)对镝 (Ⅲ )的吸附在 pH =5 73时最佳。静态饱和吸附容量为 183mg/ g(树脂 ) ,用 2 0mol·L- 1 HCl作解吸剂 ,解吸率为 95 5 % ,表观吸附速率常数k2 98=2 64× 10 - 5s- 1 ,表观吸附活化能Ea=2 5 6kJ·mol- 1 ;等温吸附服从Freundlich经验式 ;吸附热力学函数ΔH0 =18 0kJ·mol- 1 ;吸附机理表明D40 1功能基上的O与Dy3+ 发生配位键合 ,树脂功能基与镝 (Ⅲ )的配位摩尔比为 3∶1。

亚胺基二乙酸树脂吸附钐(Ⅲ)的研究

研究了亚胺基二乙酸树脂(D401)吸附钐(Ⅲ)离子性能,在HAc-NaAc缓冲体系中pH为5.73时,树脂吸附钐(Ⅲ)离子的吸附最好,其静态饱和吸附容量为190mg/g树脂;用0.5～2.0mol/LHCl溶液作解吸剂,解吸率为100.0%。

亚胺基二乙酸树脂对镨的吸附性能及其机理

研究了镨离子在亚胺基二乙酸树脂(D401)上的吸附行为,在pH5.73时吸附最佳。测得静态饱和吸附容量为162mg·g^(-1)(树脂);用0.1～3.0mol·L^(-1)_HCl可定量洗脱;表观速率常数k_(298)=2.96×10^(-5)s^(-1);表观活化能E_a=7.18kJ·mol^()-1;等温吸附服从Freundlich经验式;吸附热力学参数△H=10.4kJ·mol^(-1),△S=45.4J·mol^(-1)·K^(-1),△G=-3.10kJ·mol^()-1;树脂功能基与镨离子的配位摩尔比为3:1;用化学和红外光谱等方法探讨了吸附机理。

亚胺基二乙酸树脂对金属镍的静态吸附及连续逆流U形解吸系统

研究了亚胺基二乙酸型螯合树脂R604对模拟含镍废水中镍离子静态交换吸附性能的主要影响因素,包括废水浓度、pH值、温度等,还研究了吸附平衡态、吸附过程的动力学、热力学,并给出了相应的模型,这些模型均与实验结果有很好的符合度。最后研究了独创的U形解吸柱系统对吸附饱和树脂的解吸性能,探讨了树脂停留时间、解吸液树脂流量比对解吸率和金属浓缩液浓度在柱体内分布的影响。研究表明,亚胺基二乙酸型树脂在废水金属离子镍的去除中有着高效、独特的性能,连续逆流U形解吸系统能提高重金属浓缩液浓度,并大幅度节省解吸液用量,减少解吸时间。

亚胺基二乙酸树脂对钕的吸附及解吸行为研究

亚胺基二乙酸树脂 (D40 1 )对钕 (Ⅲ )的吸附在 pH =5 .73时最佳 ;2 98K时每克树脂的静态饱和吸附容量 1 79mg ;用 2 .0mol·L- 1 HCl解吸 ,解吸率达 1 0 0 %。

亚氨基二乙酸鳌合树脂处理氨基酸生产含铜废水

针对氨基酸生产过程中产生含铜废水的水质和水量,依据亚氨基二乙酸大孔型螯合树脂(IDA-IDA)对Cu^(2+)高选择性吸附的作用,通过小试确定IDA-D851螯合树脂的吸附交换容量、吸附及稀硫酸解吸关键条件,据此设计确定了预过滤和IDA-D851功能基螯合树脂2级吸附相结合的处理工艺,建立了5 m^3/h的处理工程。实际运行结果表明,可将废水中Cu^(2+)的质量浓度从1~3 g/L降低到0.5 mg/L以下,排水达到GB 25467-2010的要求,同时实现了Cu SO_4回收和重新利用,每年为企业节约费用219万元。

D401树脂对Pb(Ⅱ)吸附及再生性能研究

通过静态和动态吸附实验研究了亚胺基二乙酸型D401离子树脂对铅离子的吸附和再生性能。静态吸附实验着重研究了溶液pH值、吸附处理时间及再生剂的选择,动态吸附实验着重研究了流速对吸附的影响以及树脂失效后的再生率。实验结果表明D401树脂对含Pb2+废水具有较强的吸附能力,树脂的最佳吸附pH值为5.6,吸附时间14 h,吸附容量可达391 mg/g。进水流速4 BV/h时,穿透吸附容量最高。采用质量分数均为10%的硫酸-氢氧化钠二阶段再生,综合再生效果最好,再生率达92.8%,对D401树脂反复运行6次,树脂对Pb2+的吸附容量依然能达到初始吸附容量的80%以上。

不同体系中D401对铈(Ⅲ)的吸附及解吸行为研究

研究了在邻苯二甲酸—HC1(NaOH)、HAc—NaAc及柠檬酸钠—HC1(NaOH)三种缓冲体系中亚胺基二乙酸螯合树脂(D401)对稀土元素铈(Ⅲ)的吸附行为,测定了D401对铈(Ⅲ)的吸附容量,结果表明:pH=5.6的HAc—NaAc体系为吸附的最佳体系,静态饱和吸附容量达178.9mg/g·树脂。吸附了铈(Ⅲ)的树脂分别用HC1和NaC1—HC1溶液作解吸剂,结果以0.15mo1/lNaC1-0 1mo1/lHC1为最佳,解析率达100%。

氟化改性D751螯合树脂的制备及应用

通过直接对亚胺基二乙酸型螯合树脂(D751)进行表面氟化改性,使氟原子在树脂骨架上分布,在树脂表层形成橡胶弹性体。改性螯合树脂用于离子膜法烧碱盐水的二次精制,吸附性能和力学性能均得到提高。