偕胺肟基接枝聚酰胺微孔膜吸附材料的制备及其盐湖水提铀性能研究

以聚酰胺微孔膜为基材,通过自由基引发将丙烯腈接枝于膜表面,并用盐酸羟胺肟化得到偕胺肟基接枝聚酰胺微孔膜吸附材料(PA-AO),该膜吸附材料结合了膜分离处理量大和吸附分离选择性高的优点。研究结果表明,在纯水体系中,当pH=6.0,铀初始浓度为1.0mmol·L^(-1),303K条件下,PA-AO对UO_(2)^(2+)的平衡吸附量可达0.47mmol·g^(-1)。吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学方程,盐湖水中存在的阴离子以及阳离子对铀吸附的影响很小,PA-AO对铀表现出较高的吸附选择性。使用1.0mol·L^(-1)的Na2CO3和0.1mol L-1的H_(2)O_(2)的混合溶液可将铀从PA-AO上解吸下来,解吸率达到90.2%,且重复利用性能较好。连续吸附实验表明,当铀的初始进料浓度为0.05mmol·L^(-l),流速为4.0mL·min^(-1)时,PA-AO的处理能力达到275.02L·m^(-2),对铀的回收率达到90%以上。将PA-AO用于提取1L模拟盐湖水中的铀,铀的提取量达到了235.59μg,提取率达81.0%,这表明PA-AO可用于盐湖水中铀的高效提取。

偕胺肟基纤维对Sm(Ⅲ)、Nd(Ⅲ)、Pr(Ⅲ)的吸附与富集

以偕胺肟基纤维 (用 L 表示 )为吸附剂 ,对 Sm( )、Nd )、Pr( )进行螯合吸附 ,再将螯合后的纤维进行解吸 ,使稀土离子得到富集。通过实验确定出最佳吸附条件为 :温度 5 0℃、时间 30～ 6 0 m in、p H3～ 4 ;最佳解吸条件为 :0 .0 2～ 0 .0 8m ol· L- 1 HCl、室温、30～ 6 0 min。纤维 L 对 Sm( )、Nd( )、Pr( )三种离子的一次吸附的最大量分别为 2 .99、2 .86、4 .11mg· g- 1 (被吸附离子的初始浓度 C0 =0 .0 0 1mol· L- 1 )。L 对三种离子均可进行三次以上累积吸附。

含偕胺肟基螯合纤维吸附、还原Au^(3+)的研究(Ⅰ)——含偕胺肟基螯合纤维对Au^(3+)的吸附行为

研究了含偕胺肟基螫合纤维对Au^(3+)的吸附特征及影响吸附量的因素。结果表明,含偕胺肟基螫合纤维对Au^(3+)的吸附量极高,而且将所吸附的Au^(3+)还原成单质金;在含Au^(3+)、Cu^(2+)+、Zn^(2+)和Cr^(3+)的溶液中,对Au^(3+)具有相当高的吸附选择性。提高偕胺肟基在螯合纤维中的含量及吸附温度和Au^(3+)的初始浓度等均有利于提高吸附量。

偕胺肟基螯合纤维的制备

以聚丙烯腈纤维为原料,加入羟胺试剂,将腈基转变为偕胺肟基团,使聚丙烯腈纤维改性成含有偕胺肟基团的螯合纤维.探讨了聚丙烯腈纤维改性的工艺参数,结果表明:聚丙烯腈在温度为65～75℃,pH值6～7的羟胺溶液中反应3 h,螯合纤维产率最高达到41%.用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对螯合纤维进行了表征,部分腈基转化成了偕胺肟基团.

偕胺肟基纤维的合成及对铀的吸附性能研究

以聚丙烯腈纤维为原料,通过与羟胺反应制得偕胺肟基纤维,考察了合成条件对铀吸附性能的影响。结果表明,用二甲基亚砜(DMSO)作添加剂,温度为70℃时合成的偕胺肟基纤维中偕胺肟基的含量可高达11.45mmol·g-1。考察了吸附温度、溶液的pH和浓度对吸附性能的影响。结果表明,温度较高、浓度较大时吸附速率较快。当pH为5时,吸附量可高达24.82mg·g-1。由对UO22+、Mg2+、Ca2+3种离子的吸附数据可知,铀/镁、铀/钙的选择性系数分别为20.26和4.01,表明该偕胺肟基纤维对铀具有较强的吸附选择性。

偕胺肟基纤维对铜(II)的吸附动力学

The adsorption behavion of Cu 2+ on fiber containing amidoxime groups(AOCF)was studied.The Cu 2+ concentration of aqueous solution was from 0 0087 mol/L to 0 0335 mol/L.The result showed that the adsorption of Cu 2+ on AOCF fitted the Langmuir model and the adsorption equation was Γ=0 276 C /(1+0 0282 C )mg/g.The adsorption reaction followed first order kinetics by means of differential method: C = C 0e - kt .The rate constant of adsorption was obtained at different temperature, k =4 47×10 3e Ea/RT ,and the apparent activation energy was determined to be 24 89 kJ/mol.

偕胺肟基纤维对Ni^(2+)的吸附动力学

以偕胺肟基纤维 (AOCF)为吸附材料 ,对不同初始浓度的Ni2 + 溶液进行吸附规律研究 .结果显示 ,室温下AOCF对Ni2 + 的吸附符合Freundlich等温吸附经验式 .由不同初始浓度下吸附时间与溶液浓度的关系 ,用微分法确定反应的级数 ;在不同温度下对初始浓度为 0 .0 33mol·L- 1的Ni2 + 溶液进行吸附 ,确定各温度下的反应速率常数 ,由速率常数与温度的关系 ,结合Arrhenius方程可得出反应的活化能 .研究结果表明 ,偕胺肟基纤维对水溶液中的Ni2 + 吸附反应符合一级反应动力学特征 ;其速率方程c =c0 e-kt,速率常数k =0 .1716×e-Ea/RT,活化能Ea=13.5 2kJ/mol.

偕胺肟基螯合吸附分离材料研究进展

偕胺肟型螯合树脂以其特殊的官能团结构、优良的吸附性能而成为从海水中提取铀的最佳材料。综述了近几年通过预辐照接枝法和化学接枝法在高聚物基材上制备偕胺肟基螯合吸附分离材料的研究现状,并展望了利用辐照接枝合成新型材料的前景。

偕胺肟基改性碳纳米管对铀的吸附性能研究

对多壁碳纳米管（MWNTs）进行偕胺肟基改性,采用透射电子显微镜（TEM）和傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）进行表征,研究了改性前后MWNTs在不同条件下对铀的吸附性能。结果表明,在pH=2～8的范围内,未改性的碳纳米管（raw-MWNTs）与偕胺肟基改性碳纳米管（AO-MWNTs）对铀的吸附容量均是先增大后降低,pH值为5时达到最大。随着铀初始浓度的增大,raw-MWNTs和AO-MWNTs对铀的吸附容量逐渐升高。当铀初始浓度为10 mg/L时,AO-MWNTs对铀振荡吸附30min后达到平衡,吸附容量可达18.93mg/g,而raw-MWNTs对铀振荡吸附60min后趋于稳定,吸附容量可达9.59mg/g。AO-MWNTs对铀的吸附符合Langmuir和Freundlich模型,最大理论吸附容量为106.38mg/g。

含偕胺肟基螯合纤维的制备及结构和性能的研究

通过羟胺与聚丙烯腈的反应制得含偕胺肟基螯合纤维,当腈基转化率为53.7％时,纤维对Au^(3+)的吸附量达626.7mg/g.对反应条件、纤维结构和性能相互关系的研究表明,聚丙烯腈的超分子结构致密性及序态越低越有利于反应;处理过程中,纤维蕴晶区在70℃时开始融化;纤维中偕胺肟基含量随羟胺浓度提高或反应时间延长而提高到一定值后变化趋于平缓,当反应温度高于70℃时,随反应温度升高而提高;纤维断裂强度随反应时间延长而下降;当反应温度高于70℃时明显下降。为获得偕胺肟基含量高、力学性能良好的纤维,聚丙烯腈纤维的偕胺肟化反应宜在略低于70℃的温度下以较短时间进行.

新型偕胺肟基螯合树脂对Ni(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)吸附性能研究

用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)将丙烯腈(AN)接枝到氯甲基化聚苯乙烯树脂(PS-CH2Cl)表面,再由羟胺和腈基的胺肟转换反应得到偕胺肟基螯合树脂(PAO-g-PS)。采用红外和扫描电镜对树脂进行了表征,并研究了树脂对Ni(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附性能。结果表明,树脂对Ni(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)吸附容量分别达到1.58、1.01mmol/g,经过10次吸附-解吸循环试验,树脂的吸附容量无显著变化,表明树脂具有优异的吸附性能以及良好的重复使用性。

用含偕胺肟基螯合纤维吸附、还原Au^(3+)的研究(Ⅱ)——氧化还原过程的初步研究

讨论了含偕胺肟基螯合纤维对Au^(3+)的还原过程及螯合与还原反应间的关系。结果表明,含偕胺肟基螯合纤维在吸附Au^(3+)的过程中,功能基螯合Au^(3+)之后再将其部分还原成单质金,而偕胺肟基则先被氧化成酰氨基进而变成羧基。吸附了Au^(3+)的纤维经高温灼烧后合理便可得到海绵金。

偕胺肟基螯合纤维制备的反应动力学研究

通过研究聚丙烯腈纤维与盐酸羟胺的反应制备偕胺肟基螯合纤维,考察了反应时间、盐酸羟胺浓度、反应温度对反应的影响规律。较适宜的反应条件为:反应温度70℃,反应时间180 min,纤维、盐酸羟胺和无水碳酸钠摩尔比为1:1:0．5,浴比1:50。根据反应速率定律和Arrhenius方程,对实验数据进行处理,得出螯合纤维中偕胺肟基的生成速率与盐酸羟胺浓度为0．9级的关系,反应的活化能为62．4 kJ/mol,指前因子为1．6×106 mmol·L0.9/(mol0.9·g·s),70℃时螯合纤维中偕胺肟基的生成速率常数为8．3×10-4 mm01．L0.9/(mol0.9·g·s)。

偕胺肟基Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)配合物纤维的抗菌性能研究

偕胺肟基聚丙烯腈纤维(AOCF)分别与Cu2+和Hg2+通过配位反应,得到AOCF-Cu(Ⅱ)、AOCF-Hg(Ⅱ)配合物纤维,研究了这两种纤维对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌等4种微生物的抗菌性能。实验表明:配合物纤维中金属离子含量越高,作用时间越长,灭菌效果越好;金属配合物纤维对4种菌的杀灭有选择性;AOCF-Hg(Ⅱ)的抗菌能力强于AOCF-Cu(Ⅱ)。

含偕胺肟基功能高分子膜吸附海水中铀的研究

制备含偕胺肟基功能高分子膜的螯合电极,并对该螯合电极吸附天然海水中铀的性能进行研究。试验结果表明:功能高分子膜静态吸附1 L天然海水中的铀时,8 d达到吸附平衡,平衡时铀质量浓度为0.60μg/L;吸附铀量随着温度升高近线性增大,且温度对吸附速率的影响符合Arrhenius公式:k=0.053 exp(-2.26×104/RT);实验室条件下,每g偕胺肟基功能高分子膜在30 L天然海水中的饱和吸附铀量为5.6 mg。

偕胺肟基纤维对金离子选择吸附性能研究

在试验基础上测试了偕胺肟基纤维在双组分和多组分体系中对Au3+的选择吸附效果,即偕胺肟基纤维表现出了极佳的选择吸附性能。从离子交换和螯合吸附的角度,根据偕胺肟基纤维本身的交联结构和最大氰基转化特点以及金离子本身的结构特点对其高选择吸附性能进行了解析。以红外光谱和X射线衍射等表征方法对吸附反应机理进行了探讨,发现偕胺肟基纤维对Au3+吸附为先螯合吸附然后氧化还原的过程。以反应机理结合偕胺肟基纤维的吸附动力学性能推测这种吸附反应特殊性也决定了偕胺肟基纤维的高吸附性能。

偕胺肟基纤维对液相中Au^(3+)吸附性能的研究

通过静态吸附实验测试了偕胺肟基纤维的静态吸金性能.考察了溶液pH值对偕胺肟基纤维吸附Au3+的影响,当pH值位于2～3之间时偕胺肟基纤维对Au3+具有最大吸附,达到2000mg/g纤维.偕胺肟基纤维在吸附溶液中Au3+的过程中受Nerst膜扩散的影响1,88min时吸附率达到97%,其吸附速率常数k=0.0197min-1;在25℃下偕胺肟基纤维对Au3+的吸附等温线符合Frendlich等温式,其中lnK=7.34,表明偕胺肟基纤维对Au3+具有很强的吸附性能,1/n<2,螯合吸附反应容易进行。

偕胺肟基化合物的合成及表征

以盐酸羟胺和氰基化合物为原料,设计、合成了标题化合物。利用红外光谱、核磁共振(H谱、C谱)、元素分析、质谱等方法确定了标题化合物的结构,优化了标题化合物的合成条件。

3,3'-二(N-羟基偕胺肟基)二呋咱基醚合成及歧化反应

以3-氰基-4-硝基呋咱为原料,经分子间醚化、加成、重氮化、双肟化得到3,3'-二(N-羟基偕胺肟基)二呋咱基醚(DOFOF),总收率达51.0%,用IR、1H NM R、13C NM R、元素分析等进行了结构表征。初步优化了双肟化工艺,确定了最佳反应条件:反应温度20℃,n(DCFOF)n(NH2O H·HC l)n(KO H)=144。发现了DO FO F在碱性条件下易发生歧化反应,分离鉴定了歧化产物3,3'-二偕胺肟基二呋咱基醚,并从理论上提出了可能的歧化反应机理。

含偕胺肟基纤维对锰的吸附性能研究

研究了不同包括时间、温度、pH、搅拌方式等条件下偕胺肟基螯纤维对MnO4- 的吸附性能及影响因素。结果表明,偕胺肟纤维对锰的还原速度很快,在40℃下反应30 min已达到饱和吸附,在pH=4时,吸附效果最好,吸附量达 43.5 mg (锰) /g (纤维)。