Adsorption behavior and mechanism of cadmium on strong-acid cation exchange resin

The adsorption behavior of Cd2+ on 001×7 strong-acid cation exchange resin was studied with the static adsorption method. The adsorption process was analyzed from thermodynamics and kinetics aspects. The influences of experimental parameters such as pH, temperature, initial concentration and adsorption rate were investigated. The experimental results show that in the studied concentration range, 001×7 resin has a good sorption ability for Cd2+, and the equilibrium adsorption data fit to Freundlich isotherms. The adsorption is an exothermic process which runs spontaneously. Kinetic analysis shows that the adsorption rate is mainly governed by liquid film diffusion. The best adsorption condition is pH 4-5. The saturated resin can be regenerated by 3 mol/L nitric acid, and the desorption efficiency is over 98%. The maximal static saturated adsorption capacity is 355 mg/g (wet resin) at 293 K. The adsorption mechanism of Cd2+ on 001×7 resin was discussed based on IR spectra.

Adsorption equilibrium, kinetics, and dynamic separation of Ca2+ and Mg2+ ions from phosphoric acid–nitric acid aqueous solution by strong acid cation resin

The separation of Ca2+and Mg2+ions from phosphoric acid-nitric acid aqueous solution is very significant for the neutralization process of nitrophosphate fertilizer.This paper studied the adsorption equilibrium,kinetics,and dynamic separation of Ca2+and Mg2+ions by strong acid cation resin,and the effects of phosphoric acid and nitric acid on the adsorption process were investigated.The results reveal that the adsorption process of Ca2+and Mg2+ions in pure water on resin is in good agreement with the Langmuir isotherm model and their maximal adsorption capacities are 1.86 mmol·g-1 and 1.83 mmol·g-1,respectively.The adsorption kinetics of Ca2+and Mg2+ions on resin fits better with the pseudo-first-order model,and the adsorption equilibrium in pure water is reached within 10 min contact time,while at the present of phosphoric acid,the adsorption rate of Ca2+and Mg2+ions on resin will go down.The dynamic separation experiments demonstrate that the designed column adsorption is able to undertake the separation of metal ions from the mix acids aqueous solution,but the dynamic operation should control the flow rate of mix acid solution.Besides nitric acid solution was proved to be effective to completely regenerate the spent resin and achieve the recyclable operation of separation process.

用732强酸性阳离子交换树脂去除铬酸盐钝化液中的锌离子

对732强酸性阳离子交换树脂再生铬酸盐钝化液进行了探索。研究了交换处理时间、溶液初始pH、Zn（II）初始浓度及树脂用量对树脂吸附的影响，并考察了树脂的脱附和再生性能。结果表明，该树脂对Zn（II）的吸附速率快，30min达到吸附平衡，最佳吸附pH为3～6。用树脂再生钝化液不会对Cr（VI）浓度产生影响，能达到“去锌保铬”的目的。该树脂对Zn（II）的吸附符合Langmuir吸附等温模型，为单分子层吸附，具有吸附饱和性，饱和吸附量约为85．6mg／g。

732强酸性阳离子树脂催化合成盐酸维生素B1

以硫羟硫胺为原料,经双氧水氧化得硫酸维生素B1(VB1·H2SO4);VB1·H2SO4经纯化水稀释后,流经732强酸型阳离子交换树脂,用稀盐酸洗脱,浓缩后用85%乙醇重结晶得盐酸VB1,其结构经1H NMR,13C NMR,MS和元素分析确证。

低粘度107硅橡胶的制备工艺研究

将二甲基二氯硅烷水解物经过脱环处理,制得纯度较高的线性体。以此线性体为原料,在强酸性阳离子交换树脂催化作用下,制备低粘度107硅橡胶。考察了催化剂用量、聚合温度、聚合时间对制备低粘度107硅橡胶的影响,绘制了107硅橡胶粘度及收率随聚合真空度变化的工作曲线。

关于001×7Na型强酸性苯乙烯阳离子树脂离子交换性能的研究

针对某些水源井水和油井采出水用001×7Na型强酸性苯乙烯阳离子树脂交换后硬度无法达到锅炉给水的现象,对不同矿化度和硬度的模拟水、水源井水、油井采出水、自来水进行了离子交换除硬度研究。发现产水的残余硬度与进水的矿化度的平方成正比,与进水的硬度无关,与树脂的交换级数无关。树脂交换过程中矿化度与硬度交换效果的平衡常数为875.7,推测出当进水矿化度大于1731mg/L时,经树脂交换后硬度无法满足锅炉给水的要求。低矿化度或高硬度的水进行离子交换可以提高树脂的工作容量。

强酸性离子交换树脂催化合成2-正丙基-4,7-二氢-1,3-二氧七环

采用强酸性离子交换树脂、环己烷分别替代传统的催化剂硫酸及带水剂苯,以2-丁烯-1,4-二醇和正丁醛为原料,制备了2-正丙基-4,7-二氢-1,3-二氧七环,研究了收率的各种影响因素。改进后的工艺革除了高毒性苯,正丁醛与2-丁烯-1,4-二醇最佳投料比为1.2∶1(摩尔比),收率达95%以上,催化剂可循环使用5次。本工艺后处理简单,适于工业化应用。

从酵母中分离纯化谷胱甘肽(GSH)的新方法

使用适用于分离纯化还原型谷胱甘肽的005×7强酸型阳离子交换树脂,该树脂是一种适合分离纯化小肽的强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂,通过L9(33)正交实验对渗透法抽提GSH与对羟基苯甲酸丙酯法进行了对比研究。渗透法抽提的最佳条件为:pH3.2,50℃保温4h,其GSH含量为63.49mg/100mL,而对羟基苯甲酸丙酯法的GSH含量仅为46.32mg/100mL。同时将两种抽提液分别用005×7离子交换柱分离纯化,浓缩冷冻干燥,产品经DTNB法测含量,其结果表明,渗透法抽提液经分离后得到的产品中的GSH含量为0.27mg/g,明显高于对羟基苯甲酸丙酯法的0.19mg/g,而且高效液相色谱图显示的峰面积渗透法也大于对羟基苯甲酸丙酯法。

强酸性阳离子交换树脂对铅的吸附行为及机理

通过静态吸附实验,研究了Pb2+在001×7强酸性阳离子交换树脂上的吸附行为,并从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析,用红外光谱的方法探讨了001×7树脂吸附Pb2+的机理。结果表明:在所研究的浓度范围内,Pb2+在001×7树脂上的吸附平衡数据符合Freundlich等温吸附方程,吸附为自发进行的放热过程;液膜扩散为Pb2+在001×7树脂上吸附速率的主要控制步骤,随着振荡频率的增加,吸附速率会逐渐增大;最佳的吸附pH在4左右,用3mol/L的硝酸对饱和树脂进行洗脱再生,洗脱率可达98%以上;298K温度下树脂的静态饱和吸附容量为414mg/g(湿树脂)。

阳离子交换树脂催化合成丙烯酸丁酯

从 6种常见的强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂中选择了催化活性最高的D0 0 1cc树脂作为酯化合成丙烯酸丁酯的催化剂 ,得到了适宜的反应条件为 :醇酸摩尔比 1.2∶1,每摩尔丙烯酸的催化剂用量 2 0 g树脂 ,每摩尔丙烯酸的带水剂 (环己烷 )用量 6 6 .7mL ,反应温度 10 1～ 10 5℃ ,反应时间 3h ,丙烯酸的酯化率 >97%。该树脂催化剂具有优良的重复使用性。利用气相色谱 质谱联用仪分析产物 ,结果表明 ,该阳离子交换树脂具有与浓硫酸相当的催化效果。

强酸性阳离子交换树脂催化合成丁二酸二丁酯

用强酸性阳离子交换树脂催化丁二酸和正丁醇的酯化反应 ,合成了丁二酸二丁酯。研究了影响反应的因素和催化剂的重复使用性能 ,在丁二酸 2 5mmol,正丁醇 2 0 0mmol和催化剂 1 .5g,回流分水 1 2 0min的反应条件下 ,酯化率达 95 .7%。催化剂套用 5次 ,其活性未发生明显变化。

用强酸性阳离子交换树脂分离不锈钢酸洗废水中的铁

通过静态吸附试验,研究了001×7强酸性阳离子交换树脂吸附Fe3+的行为,从动力学角度分析了吸附过程。结果表明:在298 K下,001×7树脂对废水中Fe3+的静态饱和吸附容量为65.3 mg/g(干树脂);吸附平衡符合Freundlich等温吸附式;根据动边界模型,颗粒扩散为001×7树脂吸附Fe3+的主要控制步骤,吸附速率与树脂性质、温度有关,与搅拌强度无关;用质量浓度7.4 g/L的硫酸溶液洗脱负载树脂,铁洗脱率达99.5%,树脂再生后可重复使用。

固体酸催化合成乙酸异丁酯的研究

研究了几种固体酸催化剂用于异丁醇与乙酸酯化合成乙酸异丁酯的催化性能。结果表明 ,对甲苯磺酸、磷钨酸、磷钼酸都具有与硫酸相近的催化效果 ,但在连续使用时其催化活性逐渐降低 ;添加少量磷酸或抗坏血酸到磷钨酸催化剂中 ,可大大提高其连续使用的稳定性 ;强酸性阳离子交换树脂和 SO2 - 4 / Ti O2 固体超强酸都具有高的催化活性和优良的重复使用稳定性 ,其中前者呈颗粒状 ,易于分离 。

3种离子交换材料吸附L-精氨酸的研究

测定了 2 5℃时 732强酸型离子交换树脂、D0 0 1大孔强酸型离子交换树脂和羧酸型阳离子交换纤维 3种离子交换剂吸附L 精氨酸的吸附动力学曲线和吸附等温线 ,结果表明 ,三者达到吸附平衡的时间分别为 732树脂 2h、D0 0 1树脂 4 0min、羧酸型离子交换纤维 30min ,三者的最大平衡吸附量分别为 117、137和 91g/kg ;考察了 pH值、氯化钠和氯化铵浓度对 3种离子交换剂吸附 L 精氨酸的影响 ,结果表明吸附的适宜 pH均在 7～ 8之间 ,氯化钠和氯化铵的存在均导致三者吸附L 精氨酸的吸附率迅速下降。

强酸性阳离子交换树脂催化合成乙酸异辛酯动力学

以Amerlyst 15强酸性阳离子交换树脂为催化剂,在间歇搅拌釜式反应器中对乙酸与异辛醇酯化合成乙酸异辛酯的反应过程进行了研究。考察了搅拌转速、催化剂粒径、反应温度、催化剂用量及酸醇摩尔比对酯化反应速率的影响;在消除内外扩散影响的条件下,进行了本征反应动力学实验。在343.15～363.15K范围内,采用拟均相动力学模型对实验数据进行关联,得到正逆反应速率常数的指数前因子分别为5061,12.78L/(mol·g·min),正逆反应的活化能分别为54.43,37.68kJ/mol。

强酸性阳离子交换树脂催化合成乙酸异丙烯酯

以乙烯酮和丙酮为原料，用强酸性离子交换树脂代替浓硫酸作为催化剂，直接酯化合成乙酰丙酮的中间体乙酸异丙烯酯。研究了催化剂种类、催化剂用量、催化剂重复使用次数和反应时间对反应的影响。实验结果表明，D072离子交换树脂催化效果较佳。最佳工艺条件为：反应温度57～70℃，反应时间8h，催化剂用量5％（以丙酮质量为基准），在此条件下，酯收率可达45％。采用的催化剂不经处理重复使用4次，其催化活性基本与初始活性持平，显示了较好的稳定性。同时具有价廉易得、催化活性好、不腐蚀设备和无环境污染等优点。

大孔强酸性阳离子交换树脂催化合成柠檬酸三丁酯

以大孔强酸性阳离子交换树脂为催化剂,研究了环保型增塑剂柠檬酸三丁酯的合成及分离提纯工艺条件。通过对诸多反应影响因素的考察,得到了最佳反应条件:n(柠檬酸):n(正丁醇)=1:4.5,催化剂用量为20%(以柠檬酸计算),反应温度130℃,酯化率94.3%。研究了反应产物的精制条件,最终得到纯度大于99.5%的产品。

阳离子树脂催化合成环氧化大豆油的研究

以强酸性阳离子交换树脂为催化剂,考察了催化剂用量、过氧化氢与油中双键摩尔比、反应温度、乙酸用量、反应时间等因素对环氧化反应的影响。在单因素实验的基础上,通过正交实验优化确定了最佳合成条件:催化剂用量为油质量的13%,乙酸加入量为油质量的20%,过氧化氢与油中双键摩尔比为1.7∶1,反应温度68℃,反应时间7.5 h;在最佳条件下制得的环氧化大豆油为淡黄色黏稠状透明液体,环氧值为6.49%。

离子交换树脂脱除湿法磷酸中金属杂质的研究

采用732强酸性阳离子交换树脂对湿法磷酸中金属杂质的脱除进行了研究.考察了搅拌速度、温度、树脂用量、时间因素对金属杂质去除率的影响.结果表明:在搅拌速度为400 r/min,温度为30℃,树脂和湿法磷酸的质量比为9∶10,时间为5 min的条件下,效果最好.其中铁的去除率达到66.21%,铝的去除率达到85.87%,镁的去除率达到89.76%,钙的去除率达到93.29%.

用强酸性阳离子交换树脂从不锈钢酸洗废水中富集铬

研究了用强酸性阳离子交换树脂(001×7)吸附不锈钢酸洗废水中的铬,考察了树脂的饱和吸附容量、吸附时间对树脂吸附铬的影响,分析了等温吸附平衡及负载树脂的解吸再生。结果表明:298 K温度下,001×7树脂对废水中Cr3+的饱和吸附容量为60.34 mg/g;吸附90 min可达离子交换平衡;废水中铬质量浓度为700mg/L时,树脂的平衡吸附量为90 mg/g;根据吸附动力学,初步判定吸附过程为液膜控制;用质量浓度为9g/L的硫酸钠溶液可以从负载树脂上解吸铬,铬解吸率达99%以上,解吸后的树脂可重复使用。