疏水性超高交联吸附树脂对氯代烃蒸气的固定床吸附特性研究

采用固定床吸附法研究了三氯乙烯(TCE)、1,2-二氯乙烷(DCE)和三氯甲烷(TCM)共3种氯代烃类蒸气在疏水性超高交联吸附树脂LC-1上的动态吸附行为.结果表明,TCE、DCE和TCM蒸气的初始浓度、气体流速和吸附温度均会影响动态吸附过程,随着初始浓度、气体流速和吸附温度的增大,穿透时间变短,传质区长度增大,其中气体流速的影响最大;采用半经验数学模型Yoon-Nelson模型对吸附穿透实验数据进行拟合,拟合相关性系数R2≥0.994.

孔径分布对超高交联树脂吸附己内酰胺的影响

以氯甲基苯乙烯树脂(CMPS)为原材料,通过控制Friedel-Crafts反应条件合成了一系列超高交联树脂并用于吸附水溶液中的己内酰胺。结果表明,A-8-12树脂对己内酰胺表现出优异的吸附性能,其对己内酰胺的吸附量是商业树脂H-103的1.4倍,且吸附量不受pH变化和干扰离子的影响,在经过5次吸附-脱附后,A-8-12树脂仍有良好的吸附性能。吸附动力学分析结果表明,A-8-12树脂和H-103树脂对己内酰胺的吸附均符合准一级动力学模型,A-8-12树脂颗粒内扩散速率是H-103树脂的1.8倍,这归因于其在2~4 nm的孔径范围内具有较大的比表面积和孔体积。吸附等温线、热力学表征结果表明,A-8-12对己内酰胺的吸附符合Freundlich模型,吸附过程是一个自发的物理放热反应。

酚羟基修饰超高交联吸附树脂的制备与性能

以明胶为分散剂，液体石蜡为致孔剂，交联反应中用溴乙烷代替有毒的氯甲醚，分别以苯酚和萘酚参与Friedel-CraffS后交联反应，成功制备了酚羟基修饰的超高交联聚苯乙烯吸附树脂LM-5和LM-6．树脂物理性能研究表明：LM-6具有更大的比表面积和酚羟基含量，且在苯胺和苯的混合溶液中对苯胺的选择系数高于LM-5；扫描电镜（SEM）分析表明，两种超高交联吸附树脂符合纳米吸附高分子材料特征．选择性吸附及吸附平衡研究表明：树脂LM-6在水体系中对苯胺和苯的吸附均以物理吸附为主，对苯胺的吸附过程伴随有化学吸附，对苯胺的吸附焓在氢键吸附焓范围内；由于氢键的形成，LM-6对苯胺的吸附量明显高于对苯的吸附量；pH值在1．0～5．0时，LM-6对苯胺的吸附量略有增加，而对苯的吸附量显著下降，对苯胺的选择系数迅速增加．

苯酚和苯胺在超高交联吸附树脂上的共吸附行为

研究了水溶液中苯酚和苯胺在超高交联吸附树脂NDA103、NDA101、NDA100上的竞争吸附和协同吸附行为.实验结果表明,单组分苯酚或苯胺水溶液和双组分共存水溶液中吸附质分子在超高交联吸附树脂上的吸附等温线均符合Langmuir模型.当双组分摩尔比为1∶1时,在较低平衡浓度范围内苯酚和苯胺在树脂上呈现竞争吸附行为,其主导机制是两种吸附质分子对树脂内外表面上π-π作用吸附位点的直接竞争;而在较高平衡浓度范围内呈现协同吸附行为,其主导机制是两种吸附质分子之间的氢键作用.吸附温度由293K升至313K时,苯酚和苯胺在NDA103上的协同吸附作用加强,而在NDA101和NDA100上的协同吸附作用变化不明显.

复合功能超高交联吸附树脂对氨基萘酚磺酸的静态吸附热力学及动力学特征

讨论了复合功能超高交联吸附树脂AL 8对氨基萘酚磺酸 (1,2 ,4 酸 )的静态吸附热力学和动力学特征。Freundlich方程能够对静态吸附等温线进行很好的拟合 ,表明为吸热的优惠吸附过程。随着温度的升高 ,吸附量和吸附推动力均增大 ,是“溶剂推动”和“吸附剂推动”效应的综合结果 ,其中后者优势明显。吸附焓变ΔH为 2 8 2 72kJ/mol,表明物理吸附为主兼有较弱的化学吸附以及该吸附剂容易脱附的特征 ;ΔG <0 ,表明吸附的自发性 ;ΔS >0 ,表明更多水分子的脱附现象。颗粒内扩散是速率控制步骤之一 ,膜扩散等也共同影响着吸附过程。

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。

超高交联吸附树脂对水中对甲苯胺的吸附热力学与动力学研究

研究了带有磺酸基的超高交联吸附树脂NG 5和NG 1 0对水中对甲苯胺的静态吸附性能 ,并与不带磺酸基的CHA 1 1 1吸附树脂进行了比较 .结果表明 ,NG 5树脂对水溶液中对甲苯胺的吸附能力高于NG 1 0及CHA 1 1 1 ,这主要得益于树脂表面的磺酸基与对甲苯胺分子的氨基间形成的氢键作用 ,以及树脂的微孔作用机制 .吸附等温线采用三参数多层吸附方程来拟合 ,相关性很好 .对吸附热力学和动力学的研究结果表明 ,NG 5和NG 1 0对于对甲苯胺的吸附为吸热过程 ,而且是自发进行的 。

甲萘酚和甲萘胺在超高交联吸附树脂上的协同吸附行为

研究了水溶液中甲萘酚和甲萘胺在超高交联吸附树脂NDA103、NDA100上的协同吸附行为.实验结果表明,在较高平衡浓度范围内该吸附树脂对双组分水溶液中甲萘酚和甲萘胺双组分(摩尔比分别为3∶1、1∶1、1∶3)的吸附总量大于相同平衡浓度下对单组分水溶液中甲萘酚和甲萘胺的吸附量,呈现协同吸附现象,其主导机制是2种吸附质分子之间的氢键作用.单组分甲萘酚或甲萘胺水溶液和双组分共存水溶液中吸附质分子在吸附树脂上的吸附等温线均符合Langmuir模型.吸附温度由293K升至313K时,甲萘酚和甲萘胺在NDA103上的协同吸附效应的变化明显大于NDA100.NDA103树脂结构上的胺基既加强了对甲萘酚的吸附亲和力又增加了甲萘酚的协同吸附系数.

氨基萘酚磺酸在改性超高交联吸附树脂和弱碱树脂上的静态吸附行为比较

优选弱碱树脂ND 90 0和改性超高交联吸附树脂AL 8,比较研究两者吸附 1 氨基 2 萘酚 4 磺酸 (1,2 ,4 酸 )的静态吸附行为和吸附热力学特征 .两种树脂对 1,2 ,4 酸的吸附属于优惠的吸热吸附过程 .Langmuir和Freundlich两种等温方程都能够很好地描述ND 90 0对 1,2 ,4 酸的吸附等温线 ;仅Freundlich等温方程能很好地拟合AL 8的静态平衡吸附结果 .两种树脂对 1,2 ,4 酸的吸附自由能变均为负值 ,表明了吸附的自发性 ;吸附熵变均为正值 ,与“溶剂置换”现象有关 ;吸附焓变均为正值 ,主要是由于部分化学吸附的存在 .而ND 90 0的吸附焓变远远大于AL 8,表明前者以化学吸附为主、而后者以物理吸附为主的吸附机理 .

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.

胺基化超高交联吸附树脂对苯酚和苯胺吸附行为的研究

在超高交联吸附树脂上负载不同胺基后,无论是在非水体系还是在水体系中,树脂对苯酚的吸附选择性大大增强.非水体系中,树脂对苯胺和苯酚的吸附是靠氢键作用,水体系中,树脂对苯酚的吸附是表面吸附和基团吸附综合作用的结果.动态吸附表明,树脂胺基化前(Rf18)树脂与季铵化后(Rs6 ) ,对苯胺和苯酚混合水溶液的动态吸附泄漏曲线差别较大.对Rf18树脂,苯酚首先在14 7BV(床体积)处泄漏,其泄漏液浓度上升很快,在2 12BV处达吸附饱和,苯胺在184BV处才开始泄漏,且其泄漏液浓度上升缓慢;在14 7～184BV之间可收集到苯酚溶液.对Rs6树脂,苯胺先泄漏(17BV处) ,其泄漏浓度很快趋于水平,在4 7BV处达吸附饱和;苯酚在4 4BV处开始泄漏,其泄漏曲线也上升很快,在79BV处趋于水平,在17～4 4BV之间可收集到苯胺水溶液.

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。

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。

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。

新型超高交联吸附树脂的制备及其对水杨酸、没食子酸吸附性能

本文通过傅克反应制备了完全后交联反应树脂XC-01,并分别利用元素分析、红外光谱分析、N2吸附-脱附分析和扫描电镜分析对其进行表征分析.以水杨酸、没食子酸为研究对象,分析对比XC-01与国外进口树脂XAD-4的吸附性能差异,发现XC-01对水杨酸、没食子酸吸附容量分别达到XAD-4的4.96倍和7.23倍,具有较好的应用前景.进一步深入探究并总结p H、温度、时间等对XC-01吸附行为的影响规律,发现低温、酸性环境有利于树脂的吸附,吸附平衡时间在120 min;同时吸附容量存在水杨酸>没食子酸的规律,这主要与吸附质的亲水性和分子尺寸有关.Freundlich模型能够更好地模拟吸附过程,推测吸附过程以物理作用为主,为该类废水的无害化、资源化技术的开发与应用提供理论指导.

萘酚修饰超高交联吸附树脂的制备及吸附动力学

明胶为分散剂,液蜡为致孔剂,交联反应中溴乙烷代替有毒氯甲醚,以β-萘酚参与Friedel-Crafts后交联反应,成功制备了酚羟基修饰的超高交联吸附树脂LM-6。树脂物理性能研究表明,LM-6具有比苯酚修饰超高交联树脂更大的比表面积和酚羟基含量;扫描电镜(SEM)表明,β-萘酚修饰的超高交联吸附树脂具有纳米吸附高分子材料特征;动力学分析表明,树脂对β-萘酚吸附界面层厚于萘,树脂和β-萘酚分子间具有更大的吸附力;拟合曲线均不经过原点说明LM-6对β-萘酚和萘的吸附由颗粒内扩散和颗粒外膜扩散共同控制。

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。

胺化超高交联吸附树脂的制备及其吸附热力学

超高交联树脂上负载不同的胺基,制备了3种不同质量摩尔浓度的胺基修饰的吸附树脂,研究了其对水体系中苯酚和苯胺的静态吸附行为和热力学性质.结果表明:树脂对苯酚和苯胺的吸附量均随着胺基质量摩尔浓度增加而下降,但树脂对苯胺的吸附量下降更大.回归方程的相关因子都大于0.99,表明Langmuir和Freundlich方程均能较好地描述苯酚和苯胺在3种树脂上的吸附行为,对苯酚的吸附是物理吸附和氢键吸附的共同作用,而对苯胺的吸附以物理作用为主.所有Freundli-ch拟合方程的指数均大于1,对苯酚和苯胺的吸附均为优惠吸附.热力学数据表明:吸附均是放热过程,吸附质在树脂表面的吸附是自发过程.吸附嫡变绝对值随树脂中胺基质量摩尔浓度增加而增加,胺基使吸附质与树脂结合更为紧密.

胺化超高交联吸附树脂的制备及其吸附动力学

在超高交联树脂上负载不同的胺基,制备了3种不同质量摩尔浓度的胺基修饰的吸附树脂,研究了水体系中苯酚和苯胺的静态吸附动力学性质,考察了温度和起始质量浓度对吸附的影响.结果表明:胺化超高交联吸附树脂对苯酚吸附时,物理吸附和化学吸附同时进行,而树脂对苯胺的吸附氢键作用较弱,主要依靠物理吸附;随着吸附树脂中胺基质量摩尔浓度的增大,树脂比表面积逐渐降低,树脂孔道内的胺基基团对吸附产生阻隘,吸附速率降低;Lagergren模型和Kannan-Sundaram模型都能较好地拟合吸附过程,相关系数均大于0.98,Kannan-Sundaram模型拟合吸附过程时,所有直线均不经过原点,表明颗粒内扩散和膜扩散均是速率控制步骤之一.

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。