苯乙烯-丙烯腈交联树脂微球的制备及对Pb^(2+)的吸附性能研究

为了解决含重金属离子的工业废水对环境造成的污染问题,可吸附重金属离子的高分子交联树脂成为研究热点。以过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂、二乙烯基苯为交联剂、苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)为聚合单体,通过溶液聚合制得苯乙烯-丙烯腈(St-AN)交联树脂。通过扫描电镜和红外光谱测试研究此交联树脂的形貌和化学结构。研究结果表明,成功制备了苯乙烯-丙烯腈(St-AN)交联树脂,此交联树脂呈小球状。以铅离子为研究对象,研究该交联树脂微球在不同的pH值下对铅离子的吸附影响以及吸附率随时间的变化。结果表明该交联树脂微球对铅离子吸附能力强,2 h内吸附率达到90%;交联树脂微球对铅离子吸附受酸度影响,pH值5.5附近,吸附能力最佳,可作为金属螯合剂以及絮凝剂有效处理水中的重金属离子污染物。

超高交联树脂催化剂对水溶液中孔雀绿的催化降解研究

通过磺酸铁酞菁(FePcS)与氯甲基化交联聚苯乙烯进行Friedel-Crafts反应,合成了一种新型光反应催化剂(命名为C-FePcS).在可见光的照射下,加入适量的H2O2,该催化剂能非常有效地降解难生物降解染料孔雀绿(MG).实验结果表明,脱色率近100%,总有机碳(TOC)的去除率达到72%,而且该催化剂对反应环境的pH值不敏感.最后对光催化降解的机理进行了合理的推测.

超高交联树脂对苯胺和对硝基苯胺的吸附行为

研究了在静态条件下水溶液中超高交联树脂AM 1和大孔吸附树脂AmberliteXAD 4吸附苯胺和对硝基苯胺的热力学特性 ,测定了不同温度时的吸附等温线。结果表明 ,在稀溶液中 2种吸附剂对苯胺和对硝基苯胺的吸附同时符合Langmuir和Freundlich模型。其中 ,AM 1对 2种苯胺类化合物的吸附是一个吸热过程 ,适当升高温度对吸附有利 ;吸附等温线和热力学计算结果都证明了超高交联树脂AM 1对苯胺和对硝基苯胺的吸附行为存在化学吸附。

超高交联树脂吸附酚类的热力学研究与机理探讨

合成和表征了超高交联树脂AM-1,以大孔吸附树脂AmberliteXAD-4为参照,比较研究了其在水溶液中吸附邻硝基苯酚,对硝基苯酚的吸附行为和热力学性质,测定了不同温度下的平衡吸附量,Langmuir模型和Freundlich模型均能很好拟合。利用Freundlich模型求得△H、△G、△S。研究发现,AM-1型树脂比表面小于XAD-4型树脂的比表面,而吸附能力却更强。这得益于其更多的微孔体积及表面活性基团。

氨基修饰超高交联树脂对没食子酸的吸附性能

以亲水性小分子有机酸没食子酸作为研究对象,研究了氨基修饰超高交联树脂对没食子酸的吸附行为和机理.结果表明,氨基修饰超高交联树脂WJN-10对没食子酸有较高的吸附容量和吸附作用力;π-π共轭作用是树脂WJN-10吸附没食子酸主要作用力;WJN-10吸附没食子酸是物理吸附主导;吸附速率主要受控于颗粒内扩散过程;WJN-10对没食子酸有较好的吸附-脱附性能.

巯基修饰的超高交联树脂对酚类化合物的吸附

对超高交联聚苯乙烯树脂进行巯基修饰,对比大孔吸附树脂(Amberlite XAD-4)对苯酚、对甲苯酚、对氯苯酚、对硝基苯酚在水溶液中进行吸附研究。经过巯基修饰的超高交联聚苯乙烯树脂(JN-8)具有亲水性高、对酚类化合物吸附容量大的优点,该树脂可望在高浓度含酚废水治理中得到应用。

超高交联树脂吸附处理2,4-D含酚废水的研究

采取超高交联树脂NDA-150吸附处理2,4-二氯苯氧乙酸含酚生产废水,取得了良好的效果。通过静态吸附比较和动态吸附-脱附研究,确定了最佳工艺参数。原废水呈深红褐色,总酚质量浓度>16000mg/L,树脂吸附后出水无色透明,总酚质量浓度<0.5mg/L,达到国家排放标准。原废水酸化和高浓脱附液酸化处理,能回收大量的2,4-二氯酚和2,4-二氯苯氧乙酸。该工艺简单,操作方便,是一项具有环境效益和经济效益,值得推广的技术。

硝基修饰的超高交联树脂对酚类化合物的吸附研究

对超高交联聚苯乙烯树脂进行硝基修饰,制得硝基修饰超高交联聚苯乙烯树脂JN-5(简称JN-5)。JN-5树脂具有比表面积高、亲水性强等优点。对酚类化合物在水溶液中进行静态吸附研究,平衡吸附试验数据和吸附热力学计算结果都表明,JN-5对4种酚类化合物(对甲基苯酚、苯酚、对氯苯酚、对硝基苯酚)的吸附性能优于大孔吸附树脂XAD-4。这主要得益于JN-5的高比表面积和丰富的微孔结构。动态小柱吸附试验中,在流速4.77mL/h、303K的条件下,JN-5对苯酚的穿透吸附量为2.43mmol/g,总吸附量为3.26mmol/g,吸附后的树脂能用8%(质量分数)的NaOH溶液完全洗脱。

对乙酰氨基酚修饰的后交联树脂对双酚A的吸附性能

用二氯乙烷为溶剂,用FeCl3为催化剂,使氯球和对乙酰氨基酚发生Friedel-Crafts反应制得了对乙酰氨基酚修饰的后交联树脂,对其结构进行了表征,研究乙酰氨基和酚羟基二类氢键作用位点修饰的后交联树脂对双酚A的吸附性能.结果表明,红外光谱显示对乙酰氨基酚已被成功地修饰在后交联树脂上.对乙酰氨基酚修饰的后交联树脂与氯球相比,BET比表面积、孔容明显增大,孔径明显变小.对乙酰氨基酚修饰的后交联树脂对双酚A的吸附量明显高于75%活性炭的聚砜微球对双酚A的吸附量.对乙酰氨基酚修饰的后交联树脂对双酚A的吸附为放热、自发的过程;树脂可以用100%酒精解吸,解吸率为99.92%;吸附动力学数据符合一级吸附速率方程,颗粒内扩散是吸附速率的主要控制步骤,吸附速率同时还受液膜扩散的影响.

β-环糊精交联树脂富集石墨炉原子吸收光谱法测定地质样品中的铂

提出了β-环糊精交联树脂富集,石墨炉原子吸收光谱法测定地质样品的铂的分析方法。考察了温度、盐酸浓度以及粒度等对β-环糊精交联树脂富集铂的影响。用硫脲作为洗脱剂,加入抗坏血酸作为基体改进剂,采用石墨炉原子吸收光谱法测定,检出限为0.043mg/L,精密度(C=0.35mg/L,n=5)为8.86%,特征质量为6.70pg,结果令人满意。

超高交联树脂对氯酚类化合物的吸附性能

通过静态吸附研究,比较了Am berlite XAD-4和ZH-01吸附树脂对水溶液中2-氯苯酚、2,4-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚的吸附热力学特性。结果表明,在288 K^318 K和研究的浓度范围内,ZH-01、XAD-4对氯酚类化合物的吸附平衡数据符合F reund lich和L angm u ir吸附等温方程。2-氯苯酚在两树脂上的吸附为放热过程,是单分子层的物理吸附;而2,4-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚在XAD-4吸附是单分子层物理吸附,在ZH-01的吸附属单分子层吸热过渡化学吸附,主要是毛细管凝聚和微孔填充作用造成的吸附。并计算了氯酚类化合物在两树脂上的吸附焓变、自由能变、吸附熵变,对吸附行为进行了合理的解释。

含氧超高交联树脂的合成及其对苯酚的吸附性能

以苯甲醇和氯甲醚为原料,采用一锅法合成了一种新型含氧超高交联吸附树脂OCHR,并用红外、元素分析和BET法对其化学结构、比表面积及孔径分布进行了分析。结果表明:OCHR树脂比表面积可达525 m2/g,氧含量为6.50%。在相同条件下用XAD-4吸附树脂作对照,比较了它们对水溶液中苯酚的静态吸附能力,除此以外,对树脂OCHR对苯酚的吸附动力学也进行了研究。结果表明,在比表面积远小于XAD-4的情况下,OCHR对水溶液中苯酚的吸附量是XAD-4的2.22倍。树脂OCHR的优良吸附效果归因于树脂上含有的大量氧。

复合功能超高交联树脂吸附邻苯二酚的热力学研究

研究了胺基修饰的复合功能超高交联树脂对水溶液中邻苯二酚的静态吸附热力学特征。结果表明,在超高交联树脂上引入适量的胺基,可明显提高树脂的吸附容量。该类树脂对邻苯二酚的吸附为自发的放热过程,属于物理吸附过程。

乙酰苯胺修饰的后交联树脂的制备及对香兰素吸附性能

用二氯乙烷为溶剂,用FeCl3为催化剂,使氯球和乙酰苯胺发生Friedel-Crafts反应制得了乙酰苯胺修饰的后交联树脂,详细研究了反应条件对树脂孔结构及对香兰素吸附性能的影响。根据树脂的比表面积、孔容、持水量、氯含量和对香兰素的吸附量等孔结构和性能指标来看,乙酰苯胺修饰的后交联树脂制备的最优条件为:用二氯乙烷为溶剂,反应温度在80℃,加入氯球质量8%的乙酰苯胺,加入氯球质量25%的无水FeCl3,反应10 h～12 h。在最优条件下合成的乙酰苯胺修饰的后交联树脂对香兰素的吸附性能明显优于XAD-4树脂。

间硝基酚在超高交联树脂上的吸附性能

研究了5种吸附树脂(NDA-88、NDA-99、NDA-150、AM-1和XAD-4)对间硝基酚的静态吸附行为。结果表明,3种超高交联树脂(NDA-88、NDA-99和NDA-150)对间硝基酚的吸附效果都比较好。并研究了NDA-88树脂对间硝基酚的饱和吸附和脱附行为。结果显示,NDA-88树脂对间硝基酚的饱和吸附量为3.5 mmol/g,该树脂吸附间硝基酚后容易洗脱,用乙醇:2 mol/LNaOH(体积比1∶1)作脱附剂,温度328 K,脱附剂用量为3 BV(床体积)时,脱附率约96%。用NDA-88树脂处理含硝基酚废水,废水的处理量为40 BV时,COD平均去除率约91%,树脂吸附性能良好。

β-环糊精交联树脂富集-氢化物发生原子荧光光谱法测定水中的三苯基锡

提出利用β-环糊精交联树脂分离富集环境水样中的三苯基锡并结合氢化物发生原子荧光光谱法,对其消解物进行定量分析的新方法,通过实验优化其化学和仪器条件,方法灵敏度高、精密度好,检出限为0.1ng.mL-1,相对标准偏差RSD为2.64%(0.04μg.mL-1),成功地用于实际水样中三苯基锡的分析。

酚类化合物在2-羧基苯甲酰基修饰的超高交联树脂上的吸附

合成了一种用来吸附和去除水溶液中酚类化合物的 2 羧基苯甲酰基修饰的超高交联吸附树脂 (ZH 0 1) ,并从动力学和吸附容量角度比较了XAD 4、AM 1和ZH 0 1分别吸附浓度为 80 0mg/L苯酚的情况。实验结果表明 ,ZH 0 1吸附剂有利于吸附苯酚、对甲苯酚和对硝基苯酚之类的酚类化合物。动力学和热力学研究都得到了相同的结果 :ZH 0 1对苯酚和对甲苯酚吸附是化学吸附的过渡状态 ,而对对硝基苯酚的吸附是一种物理吸附过程 ,并且显示了ZH 0 1表面均孔特性。苯酚在ZH 0 1上的小柱吸附研究表明了吸附穿透容量和总吸附量分别为 2 .38mmol/g和 3.0 5mmol/g ,溶剂甲醇对吸附在ZH 0 1上苯酚的脱附效果较好。

高微孔面积后交联树脂的制备及对磺胺的吸附性能

以1,2-二氯乙烷为溶剂,FeCl3为催化剂,制备了比表面积为1429.94 m2·g-1、微孔面积达1222.77 m2·g-1的后交联树脂(简记为GQ-06),研究了该树脂对磺胺的吸附性能.实验表明,GQ-06树脂对磺胺的吸附性能优于商业NDA-150、H103、NDA-88和XAD-4树脂;当溶液pH值大于5时,磺胺以分子形式存在,GQ-06树脂对磺胺的吸附量最好,达平衡所需时间短.GQ-06树脂吸附磺胺为放热过程,吸附可用Freundlich方程描述.100%C2H5OH做解吸剂时,解吸率高达99.32%.

含氧超高交联树脂的合成及对苯胺的吸附

以4,4’-二氯甲基联苯和苯甲醇为原料,通过付-克烷基化反应一步合成了一种比表面积较高、孔径较小的含氧超高交联吸附树脂OCHR-3,并用红外、元素分析及比表面积测定等手段对树脂的结构进行了表征。测定结果表明,树脂OCHR-3的比表面积为1028.03m2/g,含氧量为1.35%。以水溶液中的苯胺为吸附对象,考察了树脂OCHR-3在不同温度下对苯胺的吸附性能,并对吸附过程的静态吸附动力学进行了初步的研究。结果表明,随着温度的升高,树脂对苯胺的吸附量变大,并且,树脂OCHR-3对苯胺的吸附量远大于相同条件下XAD-4的吸附量。

一种新型壳聚糖交联树脂的制备及对Cr(Ⅵ)吸附性能研究

采用改进的滴加成球法合成壳聚糖树脂,用环氧氯丙烷对树脂进行交联,制备新型壳聚糖交联树脂。研究了交联树脂对Cr(VI)的吸附效果,探讨了溶液pH值、吸附时间、温度、Cr(VI)初始质量浓度等因素对吸附性能的影响及吸附热力学和动力学。结果表明,各因素中pH值对壳聚糖交联树脂吸附Cr(VI)影响较大。对初始质量浓度为120mg/L的Cr(VI)溶液,壳聚糖交联树脂投加量为1 g/L,pH=3,温度为25℃,吸附2h时可达到最大吸附容量(72mg/g)。用Langmuir等温模型和Pseudo second-order动力学模型对树脂的吸附过程进行线性拟合,R2分别为0.999 9和0.999 7,模型计算的饱和吸附容量qmax(73.53 mg/g)和平衡吸附量qe(29.23 mg/g)与试验结果(72.10 mg/g和27.73 mg/g)基本吻合。Fick扩散模型表明,树脂对Cr(VI)的吸附可分为3个阶段,说明Cr(VI)的去除是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。