离子交换纤维在重金属废水处理中的应用

离子交换纤维是近些年来迅速发展起来的一种纤维状高吸附性的材料,具有比表面积大、吸附速度快、吸附量大、再生性好、形状多样等特点,故其在环境治理中具有广泛的应用前景。离子交换纤维在处理高浓度重金属废水方面具有明显的效果,其吸附重金属的方式是:通过IEF电离的阳离子与金属离子发生离子交换,使金属离子吸附在纤维上。

离子交换树脂分离纯化天然橡胶乳清中麦角硫因

研究离子交换树脂对麦角硫因(EGT)的吸附分离性能,筛选出适合用于分离纯化天然橡胶乳清(NRS)中EGT的离子交换树脂,并确定最佳工艺参数。通过比较9种不同型号的阳离子交换树脂对EGT的吸附容量和解吸率,选出最优的离子交换树脂,并通过静态、动态吸附试验考察无机盐浓度、pH、上样液浓度、上样流速、洗脱液浓度、洗脱流速对树脂吸附、解吸效果的影响。结果表明,SA-2阳离子交换树脂最适合NRS中EGT的分离纯化,最佳工艺条件为:上样液pH为3.0~4.0,上样流速为2 BV/h,洗脱流速为1 BV/h,洗脱液氨水质量浓度为0.5%,提高上样液中EGT浓度更有利于树脂对EGT的吸附。验证试验表明,SA-2阳离子交换树脂是分离纯化NRS中EGT的理想介质,为工业化生产EGT奠定理论基础。

膜分离耦合离子交换层析制备高纯度α-乳白蛋白

以生牛乳为原料,经膜分离及喷雾干燥制得鲜乳乳清蛋白粉,结合离子交换层析制备高纯度α-乳白蛋白。结果表明:在浓缩3倍、微滤1次、洗滤2次的膜分离条件下,50 nm陶瓷膜渗透液中α-乳白蛋白占真蛋白的21.04%,高于100 nm陶瓷膜渗透液(15.84%);对50 nm陶瓷膜渗透液进行喷雾干燥,并进行离子交换层析,层析时,在10倍柱体积内,Na Cl溶液浓度由0 mol/L增至0.5 mol/L,α-乳白蛋白与β-乳球蛋白能较好地分离,得到的α-乳白蛋白和β-乳球蛋白纯度分别为98.18%和97.82%。本研究结果可为工业化制备高纯度α-乳白蛋白乳基料提供技术支持。

电化学中离子交换膜的分析与应用

本文将对电化学中离子交换膜进行分析,以期帮助学生更好地理解和掌握这一知识点.离子交换膜是一种具有离子交换性能的薄膜,通常由聚合物或复合物制成.它具有选择透过性,通过只允许某些离子通过并阻止其他离子的通过而控制离子在膜两侧的传输.

脱盐水系统离子交换树脂污染原因剖析及应对

海洋石油富岛有限公司化肥一期、二期项目配套有3套脱盐水系统,分别采用“固定床+混床”、“浮动床+混床”、“超滤(UF)+反渗透(RO)+混床”三种离子交换工艺。基于离子交换树脂的结构特点、工作原理及污染机理等,结合脱盐水系统实际运行情况,剖析可能引起离子交换树脂污染的原因——Al^(3+)/Fe^(3+)致污染、有机物致污染、悬浮物致污染、胶体硅致污染、NH3致污染、再生剂不纯致污染、微生物致污染,提出相应的预防措施与复苏处理措施,并强调应在源头上下功夫避免离子交换树脂污染。

强碱性阴离子交换树脂从粗钨酸铵溶液中分离钼的研究

研究了采用ZGA351大孔强碱性阴离子交换树脂从粗钨酸铵溶液中吸附分离钼的工艺方法,考察了树脂型号、料液硫含量、料液陈化时间、料液陈化温度、料液pH值、吸附流速、吸附温度对树脂吸附分离钼效果的影响。结果表明:使用100 mL ZGA351树脂进行动态吸附试验,在料液硫含量为理论量1.1倍、料液陈化时间48 h、料液陈化温度40℃、料液pH值10.0、吸附流速15 mL/h、吸附温度40℃的最优条件下,料液钨损失率仅为0.54%,树脂钼穿透容量为107.77 g/L_(湿树脂),相比目前工业生产应用的HBDM-1树脂钼穿透容量提高了3.15倍。另外,重复试验稳定性良好,ZGA351树脂吸附后得到的纯钨酸铵溶液平均钼钨比为0.88×10^(-4),满足工业生产APT产品用纯钨酸铵溶液钼钨比小于2×10^(-4)的需求。综合而言,采用强碱性阴离子交换树脂从粗钨酸铵溶液中分离钼具有钼穿透容量高、钨损失率低、钨钼分离效率高等优势,为工业化应用提供了一种有效技术参考。

侧链型氟掺杂聚(对三联苯哌啶)阴离子交换膜的制备

作为阴离子交换膜燃料电池(Anion exchange membrane fuel cell,AEMFC)核心部件,阴离子交换膜(Anion exchange membrane,AEM)存在离子电导率和溶胀之间的trade off效应,以及机械性能不足的问题,阻碍其商业化应用.本研究通过合成侧链氟原子分别位于多阳离子侧链末端苯环的邻位、间位和对位的3种疏水性侧链型AEM,探究含氟基团位于不同位置对AEM性能影响.其中,侧链氟原子位于多阳离子侧链末端苯环邻位的PTF6 PTPQ2F具有低溶胀(7.13%,80℃)和高离子电导率(165.79 mS/cm,80℃)的特性,且其能够在较苛刻的碱性环境中维持高离子电导保留率(92.42%,80℃,2 mol/L NaOH,1500 h).此外,PTF6 PTPQ2F在单电池功率密度(990 mW/cm^(2),80℃)以及耐久性方面均具有优势.相对于PTF6 PTPQ3F和PTF6 PTPQ4F,PTF6 PTPQ2F的各项性能较好.

离子交换树脂在造纸废水脱盐中的应用研究

本研究采用732氢型阳离子交换树脂(以下简称阳离子树脂)、201×7氢氧型阴离子交换树脂(以下简称阴离子树脂)对造纸废水进行脱盐处理,研究了树脂在静态吸附和动态吸附过程中对造纸废水中离子的吸附性能。结果表明,阳离子树脂对造纸废水中Na^(+)、Ca2^(+)、Mg2^(+)和Fe3^(+)均有明显的去除效果,阴离子树脂对Cl^(-)和SO_(4)^(2-)有明显的去除效果。吸附时间为15 min、阳离子树脂∶阴离子树脂=1.2∶1.4(质量比),阳、阴离子树脂联用脱盐效果最佳。动态吸附过程中,随着流速增大,阳、阴离子树脂对离子的去除效果逐渐减弱,阳离子树脂适宜动态吸附流速为4~12 BV/h,阴离子树脂适宜动态吸附流速为4~10 BV/h。阳离子树脂的最佳再生条件为动态吸附流速4 BV/h、质量分数4%、体积3 BV,阳离子树脂再生率为94%;阴离子树脂的最佳再生条件为动态吸附流速4 BV/h、质量分数5%、体积3 BV、阴离子树脂再生率为84%。饱和吸附后树脂多次充分再生情况下,阳离子树脂再生率保持在90%以上,阴离子树脂再生率保持在80%以上。

例析高考题中离子交换分离法及对高三教学启示

通过梳理近些年高考题、模拟题,分析离子交换树脂在原理和应用方面的考法,结合离子交换分离法的基本原理与应用,阐述了对高三化学教学与启示.

聚丙烯非均相阳离子交换膜制备工艺的优化

为提高电去离子(EDI)设备中离子交换膜的性能,探讨了采用热压工艺代替传统压延工艺制备聚丙烯非均相离子交换膜的方法。将聚丙烯作为基础骨架材料与离子交换树脂混合,将材料放置在模具中,并通过热压机热压成型。这种方法旨在增加膜内离子交换树脂含量,以提升离子交换效率,同时减少生产过程中的边角料浪费,降低成本。通过实验对比得到阳离子交换树脂含量为64%时为最佳配方,在此配方下进一步优化得到最佳制备条件为热压温度230℃、压力30 MPa,该条件下制备出的阳离子交换膜的离子交换容量提升至2.351 mmol/g,离子迁移率可以保持在0.895。研究表明通过调整热压条件——温度、压力及离子交换树脂的含量,最终制备出的阳离子交换膜性能获得了显著提升。

阴离子交换色谱积分脉冲安培法测定鱼粉和玉米粉水解液中氨基酸

将高效阴离子交换色谱-积分脉冲安培直接检测法应用于鱼粉和玉米粉水解液中的氨基酸的分析测定.该方法使用Dionex AminoPac PA10阴离子交换柱为分析柱,控制柱温为35℃,以NaOH和NaAc的强碱性溶液为淋洗液,在合适的梯度条件下,可以实现对17种常见氨基酸的高效分离.在强碱性条件下,获得良好分离的各个氨基酸可在配有金工作电极的电化学检测器上以积分脉冲安培法获得高灵敏度的检测.在优化的测定条件下,该方法对这17种氨基酸的检出限在0.21～3.38 pmol之间;峰面积校正曲线的线性范围为2～3个数量级;5次平行测定的峰面积的相对标准偏差RSD在0.32%～4.7%之间.该方法应用于玉米粉和鱼粉水解液中氨基酸含量的测定,结果良好.对玉米粉和鱼粉水解液标准加入的回收率分别在81.9%～108.0%和90.0%～108.0%之间.

新型硅基焦磷酸锆离子交换剂的制备及其对Cs^(+)的吸附性能研究

放射性废液中放射性Cs^(+)的高效去除和回收对于降低废物处置成本、促进资源循环利用具有重要意义。本文采用溶胶-凝胶共沉淀和高温处理相结合的新方法,合成了一种成本低廉的新型无机离子交换树脂硅基焦磷酸锆,采用SEM、FT-IR、XRF、XRD等手段对新树脂进行了表征,并通过静态吸附实验及柱实验系统测定了在弱酸性溶液中其对Cs^(+)的吸附性能。结果显示,Cs^(+)在该树脂上的吸附过程符合准二级动力学模型,吸附在6 h内达到平衡。在0.001 mol/L HNO3溶液中,该树脂对Cs^(+)的静态吸附容量可达2.7 mg/g。树脂对Cs^(+)的吸附具有良好的选择性,Cs^(+)与高放废液中其他共存金属离子的分离因子均大于1.5。此外,柱实验结果显示树脂颗粒柱负载的Cs^(+)可以被2.0 mol/L NH4NO3有效洗脱回收。

离子交换型分子筛在氧氩分离中的应用研究

惰性气体氩(Ar)在日常生活、工业生产及核环境监测等领域有着重要应用,将Ar从复杂气体组分中选择性地快速高效分离纯化是其应用的关键。然而,氧(O_(2))和Ar的分子尺寸及吸附扩散性质相似,并且O_(2)和Ar的沸点十分接近,非低温条件下的O_(2)/Ar分离十分困难。因此,O_(2)与Ar的分离是其应用中必须攻克的难题。分子筛材料通过离子交换改性能够增强吸附质和吸附剂之间的相互作用,从而有效提高分子筛的O_(2)/Ar分离能力。本文对离子交换型分子筛材料在O_(2)/Ar吸附分离领域中的应用研究进行了系统总结和评述,结果发现碱土金属离子、Ce^(3+)、Co^(2+)等离子交换改性后的分子筛对O_(2)具有较高的吸附能力和选择性,而Ag^(+)交换分子筛即载银分子筛具有独特的Ar吸附选择性。目前,常压下离子交换型分子筛材料的O_(2)/Ar分离系数均在2.0左右,这意味着常温常压下的O_(2)/Ar高效分离仍然具有挑战性。开发新型高吸附容量、高吸附选择性的O_(2)/Ar吸附分离材料仍然是未来的研究重点和趋势之一。

离子交换树脂的电再生法

发明了一种离子交换树脂的电再生方法 ,这种电再生方法利用水作为再生剂 ,在直流电场作用下 ,水电离为H+ 和OH-离子 ,用其再生失效的离子交换树脂 .该方法只消耗电 ,不用酸碱化学药剂 ,对环境无污染 ,使用方便 ,费用低廉 .它是对原有传统离子交换树脂再生技术的重大革新 .介绍了这种离子交换树脂电再生方法的原理和装置 ,还讨论了推广应用中的若干问题 .

胺液净化中离子交换树脂的失效与再生研究

离子交换法常被应用于胺液净化领域,但是在低碱液浓度下部分离子交换树脂难以再生,存在失效的问题。利用SEM、EDS、FT-IR和XPS等手段对树脂的失效原因进行分析,并利用电再生的方法对失效树脂的再生进行了探究。实验结果显示,树脂净化胺液前后的骨架和功能基团并未改变,但是硫元素的质量分数显著提升,结合S 2p光谱存在162.2 eV和163.4 eV 2个分裂峰,说明树脂失效的主要原因是吸附的硫离子难以解吸;对失效树脂施加电再生时树脂的交换容量提升了3.6倍,吸附的硫元素质量分数下降了57.5%,表明电再生的方式可以提高树脂的交换容量和树脂内硫离子的解吸程度。

凝胶过滤/离子交换全二维液相色谱系统的构建与评价

基于蛋白质的尺寸及带电性质,将凝胶过滤色谱(GFC)与离子交换色谱(IEC)两种分离模式结合,采用双捕集柱接口构建了GFC/2×IEC二维液相色谱(2-D LC)分离系统,同时考虑离子交换色谱分离蛋白质对等电点范围的限制,进一步结合中心切割平行柱的方法实现对蛋白质的全二维分离。为与后续蛋白质在线酶解、多肽分离及质谱鉴定匹配,系统中采用常规柱以保证蛋白质质谱鉴定对样品量的要求,3种常规分离柱分别选用凝胶过滤色谱柱TSK-GEL G3000SW_(XL)(300 mm×7.8 mm,5μm)、强阴离子交换色谱柱Hypersil SAX(100 mm×4.6 mm,10μm)和强阳离子交换色谱柱Hypersil SCX(100 mm×4.6 mm,10μm)。最终以酵母细胞蛋白质提取液为样品,对构建的二维系统加以评价,在总蛋白质浓度13.5 mg/mL、上样体积100μL的条件下,将第一维分离等时间切割17次,并将切割馏分全部导入第二维继续分离,二维系统在148 min内获得的总峰容量达到884。说明所构建的系统可以用于蛋白质的在线全二维分离。

铜、铈离子交换顺序对Y型分子筛吸附脱除苯中噻吩性能的影响

【目的】利用双金属改性Y型分子筛对焦化苯中的噻吩进行深度脱除具有重要的意义。其中,金属离子交换顺序对分子筛脱硫性能的影响至关重要。【方法】采用Cu、Ce双金属,利用离子交换法制备出系列双金属改性吸附剂,采用静态吸附实验评价了吸附剂对苯中噻吩的脱除性能,并通过XRD、Py-FTIR、XPS、H2-TPR和N2吸脱附等手段表征了吸附剂的物化性质。【结果】结果表明,金属离子交换顺序会影响吸附剂的相对结晶度、离子交换度、金属含量以及L酸酸量。吸附剂的物化性质与脱硫性能进行关联发现,离子交换度越大,吸附剂的脱硫效率越高;同时吸附剂中Cu^(+)和Ce^(4+)含量越高,形成更多的L酸,其脱硫效率越高。利用双金属对Y型分子筛改性,先Ce后Cu进行交换时,金属Ce会对Cu的落位产生影响,Ce提高了Cu的还原性能。3种吸附剂脱硫效率由大到小为:CuCeY,CeCuY,Cu-CeY.CuCeY吸附剂的脱硫效率最高,可达97.3%,且其相对结晶度最高,离子交换度最大。此工作为高效脱硫吸附剂的制备起到了指导作用。

白庙子斜发沸石水热离子交换性能研究

研究了白庙子斜发沸石在水热离子交换中阳离子交换容量、配位阳离子交换度及K+、N a+、C a2+离子在该矿样上的交换量.实验发现,该矿铵离子交换容量为1.73 mm o l/g,配位阳离子交换度C a2+>K+>M g2+>N a+.在铵改性矿样NH4Z上K+离子属超容量交换,交换量达78.2 m g/g,对海水提钾有应用价值.在不同离子交换矿样上C a2+交换量NH4Z>N aZ>KZ>O rZ,在钠改性矿样N aZ上C a2+离子交换量可达32.4 m g/g,对硬水软化有应用价值.

混合型离子交换反相吸附固相萃取-超高效液相色谱-三重四极杆质谱法测定水中23种非甾体抗炎药的残留

非甾体抗炎药(NSAIDs)作为一种新型有机污染物,在环境水体中普遍检出,对生态系统及人体健康造成潜在的威胁,开发准确、可靠的测定水中痕量非甾体抗炎药的检测方法至为重要.本文采用Oasis MCX固相萃取柱对水样进行富集,建立测定水中23种非甾体抗炎药的超高效液相色谱-三重四极杆质谱分析方法.采用酸性条件(pH=4)萃取水样,上样的流速为2 mL·min^(−1),用4 mL甲醇-4 mL5%氨水甲醇进行洗脱,浓缩定容后用ACQUITY UPLCTM BEH C18柱(2.1 mm×100 mm,1.7μm),以2 mmol·L^(−1)乙酸铵+0.05%(V/V)甲酸水溶液-乙腈作为流动相进行梯度洗脱,多反应选择离子监测(MRM)模式进行检测,内标法定量.23种NSAIDs在相关线性范围内线性良好(r=0.9951—0.9992),回收率为80.2%—120%,相对标准偏差为0.4%—12.5%,方法检出限为0.20—4.84 ng·L^(−1).将该方法应用于10份地表水的检测,结果显示有10种NSAIDs检出,质量浓度在ND—83.5 ng·L^(−1)之间.该方法简单、灵敏、高效,可应用于环境水体中NSAIDs的检测.

离子交换层析分离单抗电荷异质体的模型辅助过程优化

针对单抗电荷异质体分离,采用离子交换层析机理模型,预测洗脱分离行为,辅助工艺条件优化。设计了校准实验,拟合得到模型参数,模型计算与实验吻合良好,具有良好的预测能力。利用模型分析比较了不同洗脱方式,得到最优的两步阶跃洗脱方案,具有较高的收率,但发现该分离过程对盐浓度极为敏感。进一步针对第一步洗脱盐浓度进行过程稳健性约束的过程优化,发现盐浓度为108.5 mmol/L时过程稳健性增强。经实验验证,两步阶跃洗脱收率最高可达到85.3%,稳健约束优化后第一步等度洗脱盐浓度操作区间增大为98.9~117.5 mmol/L。结果表明,模型辅助的工艺优化可以进行复杂条件分析,促进难分离体系的分离过程优化,并能够针对过程稳健性给出合理解决方案。