一种重金属离子吸附捕集剂的合成及性能研究

在较温和的温度条件下合成了N,N-双(二硫代羧基)二乙烯三胺乙基聚合物,并对NaOH的加入次序及加入量、二硫化碳加入次序、二乙烯三胺的用量、反应温度、反应时间等进行了研究。论文通过红外光谱、紫外光谱和熔点测定对聚合物进行表征。研究了聚合物吸附捕集部分重金属离子的性能,结果表明,合成的聚合物能稳定地吸附捕集某些重金属离子,对Ag+、Cu2+、Zn2+等离子有较高的吸附量;吸附效果在pH值为5左右时最好。

重金属捕获剂EDTC协同处理EDTA-Cu/RhB的去除特性

以乙二胺(C_(2)H_(8)N_(2))和二硫化碳(CS_(2))为原料,采用共混法合成重金属捕集剂N,N-双(二硫代羧基)乙二胺(EDTC)。考察物料配比、投加顺序、溶液pH、时间和温度等因素对EDTC作为药剂协同处理废水中络合态铜(EDTA-Cu)和染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)双组分体系的去除特性影响,并与单组分EDTA-Cu和RhB体系的去除效果进行对比。结果表明:常温下,于180mg/L的EDTA-Cu和1800mg/L的RhB水体中投加1.3g/L EDTC时,EDTA-Cu和RhB的去除量分别高达150mg/g和850mg/g,水体pH在2~10范围内运行稳定。与EDTC处理水体中单组分EDTA-Cu和RhB的去除效果相比,EDTC可有效同时去除水体中的络合铜和RhB,且具有协同效应。因此,EDTC可作为水处理药剂应用于协同处理带有络合态金属和染料的复杂废水。

重金属离子捕集剂DTC(EDA)的合成及其应用

将乙二胺与二硫化碳在水溶液中反应,合成了重金属离子捕集剂DTC(EDA).对合成反应的溶剂、温度和时间进行了优化试验研究.结果表明:以水为溶剂,温度为22℃,搅拌时间为2.5h,静止时间为2h,优化产率达到64.5%.并通过紫外光谱和红外光谱,表征了产物的光谱特性.用合成的DTC(EDA)处理含EDTA络合铜的废水,处理后的铜离子残余浓度为0.46mg.l-1,达到国家一级排放标准.

CU2#重金属离子捕集剂去除废水中Cu^(2+)的研究

研究了CU2#重金属离子捕集剂处理含铜废水的效果,结果表明:在pH1—14范围内,搅拌时间为5m in,不加絮凝剂时,CU2#重金属离子捕集剂对含铜废水处理后,其上清液中铜含量可低于0.3mg.l-1,对铜的去除率达到99.7%,一次性处理后的含铜废水即达到国家排放标准.另外,用CU2#重金属离子捕集剂对EDTA络合铜离子的处理效果进行了初步探讨.

添加剂改性固态胺吸附剂用于碳捕集的研究进展

固态胺是固体吸附CO_(2)捕集技术路线中的研究热点,是烟气碳捕集和直接空气碳捕集技术中最有应用前景的吸附剂材料,近年来受到广泛关注。目前,固态胺吸附剂的吸脱附性能以及热化学稳定性仍有较大提升空间。本文综述了近年来表面活性剂、胺类和无机物类,以及环氧化物、螯合剂和含硫化合物等添加剂对固态胺吸附剂吸附能力增强和热化学稳定性提升的研究成果。在此基础上,进一步介绍了不同种类添加剂对固态胺吸附剂的改性机理,总结了在不同碳捕集工况下添加剂对固态胺吸附剂的改性特点。尽管现有研究已经取得了一些进展,但添加剂改性固态胺吸附剂仍然面临挑战,尤其是目前尚未能充分实现增强固态胺吸附剂的吸附能力和热化学稳定性的双重目标。此外,鉴于不同碳捕集工况下气体成分显著不同,未来研究需要更加明晰不同碳捕集工况下添加剂对固态胺吸附剂吸脱附热力学、动力学以及热化学稳定性的影响,并根据具体碳捕集工况有针对性地设计添加剂改性方案。

新型分离富集剂对重金属离子吸附能力的研究

本文从静态和动态两个方面探讨了各种实验条件对新型分离富集剂吸附能力的影响。结果表明:在静态条件下,Cd^(2+)和Zn^(2+)的吸附平衡时间为1h,Pb^(2+)和Cu^(2+)为1.5h;富集剂对上述几种离子的吸附速度的顺序是:Pb^(2+)>Cu^(2+)>Zn^(2+)>Cd^(2+);当[Mg^(2+)]<200mg/L,[Ca^(2+)<400mg/L,[K^+]<350mg/L时,此三种金属离子不会干扰对Cu^(2+)的吸附。对于动态吸附,当吸附剂用量为0.1g(对Hg^(2+)),或0.15g(对Cu^(2+)),pH为0.3—8(对Hg^(2+)),3～8(对Cu^(2+))及流速>7mL/min(对Hg^(2+)),或≤10mL/min(对Cu^(2+))时,本富集剂可完全吸附上述两种物质。另外,此富集剂的饱和吸附量为巯基棉的3—20倍,具有很高的吸附能力和很好的稳定性。

用于空气捕集CO_(2)的多孔复合吸附剂载体优化和解吸性能研究

空气直接捕集CO_(2)技术(DAC)是一种灵活有效的减排方式,其中,变湿再生吸附技术仅利用常温常压下水分子的蒸发自由能即可实现超低分压CO_(2)的吸附分离,突破常规变温/变压再生吸附技术的高能耗限制,被认为是当下最具前景的低能耗捕集技术之一。针对空气直接捕集CO_(2)领域吸附剂的关键制备工艺,改进了相转换法成型工艺,并对最优的多孔复合吸附剂进行解吸性能研究。通过选用季铵型强碱性离子交换树脂D290作为活性吸附组分,醋酸纤维素(CA)和聚醚砜(PES)作为惰性载体,优化活性树脂与载体的配比,筛选出具有最优吸附解吸性能的多孔复合吸附剂。结果表明:活性组分和CA配比为6∶4的D290/CA型吸附剂的吸附性能(0.70mmol/g)和解吸性能(0.23mmol/g)最优;多孔复合吸附剂的解吸率随着解吸温度提高(45℃,解吸附率为85%)而上升;随解吸环境CO_(2)分压提高而下降,在85%吸附饱和度下,CO_(2)分压由1000×10^(-6)增至1500×10^(-6)时,解吸附速率由0.0005s^(-1)快速下降至0.00015s-1;最后,合理减小多孔复合吸附剂的厚度可在一定程度上提高其解吸附速率。

TMT类重金属捕集剂处理含Ni^(2+)电镀废水工艺研究

电镀废水是重金属废水的重要来源。随着电镀废水排放标准日益严格,废水中的重金属的高效去除成为当前研究的热点。其中镍作为一类污染物,其排放指标更需严格把控。1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇三钠盐(TMT)类重金属捕集剂,有着较强的螯合能力、较低的生物毒性以及较宽的环境使用条件等优点,逐步成为含Ni^(2+)电镀废水去除重金属离子的首先重金属捕集剂。本文通过研究TMT单组分重金属捕集剂及无机硫(硫化钠)以及络合物(硫代硫酸钠)不同比例组合,组成的复合型重金属捕集剂,对不同条件下含Ni^(2+)电镀废水去除重金属效果进行研究。最终筛选出,最佳重金属捕集剂配方及其最佳使用条件。结果:每100 mL废水,复合型重捕剂(质量分数5%)加入量为1~3 mL,聚合氯化铝(质量分数1%)加入量为2~4 mL,聚丙烯酰胺(质量分数0.02%)加入量为2~3 mL,pH值为10~11.5时,废水中Ni^(2+)的去除率可达到98%以上,经过处理的废水达到电镀污染物排放标准(GB 21900—2008)中表3标准。

重金属捕集剂对电镀废水中铬离子捕集效果研究

研究水溶性氨基二硫代甲酸型螯合树脂(DTCR)对铬及其配合物的处理效果,配制不同浓度的游离态Cr6+与络合Cr6+(EDTA、NH3)的模拟废水,控制废水的pH,DTCR及其絮凝剂的加入量,搅拌一定时间后,静置,取上清液,采用高锰酸钾—二苯碳酰二肼分光光度法测定上清液中残余Cr6+的含量。实验结果表明,在反应时间为20min,捕集剂加入量为4～5mL,FeCl3加入量为0.5mL,pH值为3～6时处理效果较好,捕集效率均在96%以上,出水达到国家排放标准,因此采用该方法优于传统处理方法,有很好的应用前景。

一种新型重金属离子捕集剂的合成及其对锰离子的捕集研究

以苯肼和对甲氧基肉桂酸甲酯等为原料,合成了一种重金属离子捕集剂1-苯基-5-(4-甲氧基苯基)-3-羟基吡唑铜(DPHP)。研究了DPHP用量、pH、搅拌时间、温度对含氯化锰模拟废水溶液中Mn2+去除率的影响,确定了最佳工艺条件。结果表明:1g Mn2+需要0.3g DPHP捕集剂,在搅拌时间为30min、pH为中性、搅拌温度为25℃最佳工艺条件下,模拟废水中锰离子去除率达99.3%以上。

几种重金属离子捕集剂处理铬鞣废水的研究

对铬离子捕集剂(代号:Cr-BD)、重金属离子沉淀剂(代号:MT-1)以及重金属离子去除剂(代号:MT-2)3种重金属离子沉淀剂处理铬鞣废水的效果进行了对比研究,结果表明:pH值控制在8.5,以3种沉降剂复合处理效果最好(配比为Cr-BD∶MT-1∶MT-2=4.0∶1.20∶1.80),其总铬去除率高达99.9%,处理后废水的总铬含量降至1.23mg/L,可达到国家排放标准。

淀粉基天然高分子重金属离子捕集剂放大试验

以乙二胺改性淀粉接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(AMS)小试工艺为依据,考察了pH、搅拌速度、反应时间和乙二胺用量对放大试验的影响,确定了AMS中间放大试验配方工艺,研究了产品氮含量对重金属捕集性能的影响,并采用傅氏转换红外线光谱分析仪(FTIR)表征产品结构。结果表明:放大试验结果与小试结果基本吻合,反应时间和搅拌速度影响显著,产品氮含量越高捕集重金属离子性能越好,改进后的工艺产品氮含量可达到11.46%;放大试验产品AMS被乙二胺改性。

新型重金属离子捕集剂的合成及其对废水中铜离子的捕集作用

以活化硅胶为载体,γ-氯丙基三甲氧基硅烷为偶联剂,由乙二胺和二硫化碳合成了新型的具有螯合功能的氨基硫代甲酸聚合物(EPCR).研究了EPCR用量、pH值、反应时间、温度等对乙二胺四乙酸(EDTA)配合Cu2+溶液中Cu2+去除率的影响,确定了最佳去除条件.结果表明,EPCR对Cu2+的最大吸附量为34.10mmol/g,最高去除率可达99.68%.吸附铜离子后的捕集剂经稀硫酸洗脱后可再利用,去除效率仍然在99%以上,洗脱的铜可回收利用.

重金属离子捕集剂处理含Cu^(2+)废水的工艺研究

目的:合成水溶性二硫代氨基甲酸钠螯合树脂(DTCR),评价其对含铜废水的处理效果。方法:利用含铜废水考查自合成物(DTCR)的除铜能力。控制废水pH值、重捕剂以及絮凝剂(聚丙烯酰胺)加入量,搅拌一定时间后,静置,过滤,采用原子吸收法测定滤液中Cu2+的含量。结果:在反应时间为6小时,重捕剂加入量为0.3mL,聚丙烯酰胺(浓度为0.9mg/L)加入量为0.8mL,pH值为4~10时,废水中Cu2+的去除率可达到98%以上,经过处理的废水达到国家排放标准(GB8978-1996)。

有机高分子重金属捕集絮凝剂CU3#对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除研究

探讨了自制有机高分子重金属捕集絮凝剂CU3#对铜离子、铅离子的捕集机理，研究了其处理含铜离子、铅离子废水的处理条件，并研究了其他物质和离子对铜离子和铅离子去除效果的影响。研究结果表明，在pH7～14范围内，快速搅拌时问2min，慢速搅拌3min，CU3#对含铜离子的污水处理后其上清液中所含铜离子为1．2mg/L，对铜离子的去除率达到99．4％，完全达到国家排放标准；在pH7～14范围内，快速搅拌时间3min，慢速搅拌3min，CU3#对含铅离子的污水处理后其上清液中残余铅离子0.8mg/L，去除率99.6％，达国家一级排放标准。

重金属捕集剂XMT处理电镀废水中Cu^(2+)的试验研究

以XMT作为重金属离子捕集剂,进行了电镀废水Cu2+的捕集研究,探讨了XMT加入量、pH、絮凝剂加入量及反应时间等因素对Cu2+捕集效率的影响。结果表明,质量分数为10%的XMT加入量2.0 mL、pH=3～12、质量分数为0.01%的PAM絮凝剂加入量1.0 mL、反应时间10～30 min等优化工艺条件下,Cu2+去除率在99%以上,残余Cu2+质量浓度小于0.05 mg.L-1,出水满足GB 21900-2008一级排放要求。

淀粉黄原酸酯的合成及捕集重金属离子性能研究

以天然木薯淀粉为主要原料,环氧氯丙烷为交联剂制备交联淀粉,然后与CS2在碱性条件下发生黄原酸化反应制备改性淀粉黄原酸酯捕集剂,考察环氧氯丙烷用量、氢氧化钾用量、CS2浓度及反应温度、时间等诸因素对反应过程及产物捕集Cu2+性能的影响,确定了最佳的合成工艺条件。实验结果显示,合成捕集剂的最佳工艺条件为:环氧氯丙烷的用量为1.6 ml,KOH的用量为1.6 g,CS2用量11 ml,反应温度为35℃,反应时间为1.5 h。产物的含硫量可达9.02%,Cu2+去除率可达96.95%。

改性淀粉的合成及其对重金属离子的捕集效果

以玉米淀粉为原料,经过交联、间接醚化、胺化以及CS_2亲核加成反应,得到二硫代氨基甲酸基(DTC)改性淀粉(DTCS),并对其合成条件进行优化;考察了交联度、醚化温度、氯含量及胺化剂对DTCS捕集重金属离子效果的影响。优化后的DTCS合成条件:交联淀粉(CS)沉降积为30～34 mL,醚化温度为80℃,氯质量分数为7.82%,胺化剂为三乙烯四胺。实验结果表明,DTCS对Cu^(2+),Pb^(2+),Zn^(2+),Cd^(2+),Ni^(2+)均有较好的去除效果,其对Cu^(2+),Pb^(2+),Zn^(2+),Cd^(2+),Ni^(2+)的饱和吸附量分别为0.85,0.83,0.65,0.74,0.47 mmol/g。

重金属捕集剂XL9对含铜电镀废水处理效果的研究

研究了含有二硫代氨基甲酸盐的重金属捕集剂XL9对2种不同浓度的含铜电镀废水处理的影响因素和效果。研究结果表明,处理pH为2.05、含铜584.79 mg/L的废水,可无需调节pH直接投加10 mL捕集剂,搅拌反应3 min,静置后其上清液中所含铜离子为0.24 mg/L,去除率达到99.96%,完全达到国家排放标准（GB8978-1996）。在pH 3-10范围内,投加0.20 mL捕集剂,对含铜4.16 mg/L的废水的去除率可达到94.95%以上,其出水浓度小于0.5 mg/L,达到国家排放标准。

重金属捕集剂法处理低浓度电镀废水

以含Ni2+、Cr3+、EDTA-Cu、焦磷酸铜的单一及综合模拟废水为处理对象,对市场上常见的几种重金属捕集剂进行了比较,结果表明捕集剂CM-1在金属离子去除效率和经济效益方面更能满足要求.在此基础上,研究了捕集剂投加量、pH值、废水初始浓度及金属离子共存对处理效果的影响,确定了CM-1的最佳使用条件.同时对CM-1成分进行了红外和紫外光谱分析,结果表明其属于二硫代氨基甲酸(DTC)类物质.