新型淀粉基水凝胶对Cu~(2+)、Pb~(2+)吸附性能的研究

以淀粉、AA(丙烯酸)和p-CPMA(N-对羧基苯基马来酰胺酸)为原料,合成了具有吸附金属离子能力的Starch-g-P(AA-co-p-CPMA)(淀粉-g-聚丙烯酸-N-对羧基苯基马来酰胺酸水凝胶)新型接枝共聚物。研究该水凝胶在不同吸附条件下对重金属离子Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附性能,通过FT-IR、SEM、XPS对水凝胶吸附重金属离子前后进行表征。研究结果表明:所制备的水凝胶是一种具有多孔网络结构的高分子聚合物,其对金属离子的吸附机制为离子交换作用;对Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附量随溶液pH、吸附时间、金属离子初始浓度增大而增大;干扰离子试验证明该水凝胶对Pb~(2+)具有良好的吸附性,重复使用4次后吸附量仍较高。     

重金属离子吸附用微凝胶研究新进展

微凝胶聚合物网络中易于引入能够与重金属离子螯合或络合的功能基团,且比表面积大,对重金属离子具有较快的吸附速率,因此,微凝胶在重金属离子的去除方面具有广阔的应用前景。本文介绍了重金属离子吸附用微凝胶研究新进展,重点回顾了基于羧基、氨基、磺酸基、羟基及巯基等多官能团化合物与重金属离子通过静电相互作用形成稳定络合物的微凝胶用于重金属离子的吸附,离子印迹型微凝胶用于重金属离子的吸附,以及基于冠醚环（苯并-18-冠-6醚）与Pb²⁺离子通过超分子主-客体识别作用形成稳定络合物的微凝胶用于重金属离子的吸附;描述了这三类微凝胶对重金属离子的吸附性能、优点、用途等;指出了这三类微凝胶适用于不同场合下重金属离子的吸附。     

β-环糊精聚合物对亚甲基蓝染料分子的吸附对比研究

为了更好研究环糊精与环氧氯丙烷交联聚合物水凝胶(CD-EPI)的吸附性能,以β-CD-EPI以及羧甲基化的β-环糊精聚合物水凝胶(CM-β-CD-EPI)为吸附剂,对比研究了不同吸附条件下二者对亚甲基蓝(MB)染料分子的吸附性能,得出:对于带电的MB分子来说,CM-β-CD-PAM较β-CD-PAM具有更高的吸附速率;中性或者碱性环境较酸性环境更适合这两种吸附剂对MB的吸附;由于环糊精的空腔包结作用,高温不利于吸附剂对MB的吸附。     

β-环糊精聚合物对苯酚的吸附过程研究:吸附方程比较与误差分析

通过β-环糊精与六亚甲基二异氰酸酯反应得到了非水溶性环糊精交联共聚物,研究了15～60℃下,β-环糊精聚合物对浓度为20～50 mg/L苯酚溶液的吸附过程,分别采用5类吸附动力学方程、4类平衡吸附等温线方程对实验数据进行了拟合,通过7类误差分析方程对拟合结果进行了相互比较。结果显示,二阶Lagergren Ⅲ方程和Freundlich Ⅰ方程分别是最佳的吸附动力学方程和平衡吸附等温线方程,适用于描述β-环糊精聚合物对苯酚的吸附过程。     

羧甲基纤维素/β-环糊精水凝胶的制备

本文以羧甲基纤维素(CMC)以及β-环糊精(β-CD)为原料,环氧氯丙烷为交联剂,在碱性条件下成功制备了交联羧甲基纤维素/β-环糊精水凝胶。考察了溶剂浓度、原料配比对水凝胶强度和溶胀率的影响。结果表明:NaOH质量分数为ω(NaOH)=5%,原料配比mCMC/mβ-CD=3∶2时得到的水凝胶的溶胀性能最好。研究水凝胶的溶胀性能发现该水凝胶具有pH敏感性,在pH值=7时的溶胀性能最好。     

互穿网络聚合物水凝胶的制备及其吸附研究进展

互穿网络聚合物(IPN)水凝胶在分离技术领域具有广泛的应用前景,这些年受到人们广泛关注.本文介绍了聚多糖基(壳聚糖、海藻酸、淀粉和其他聚多糖)、蛋白质基(明胶、胶原蛋白、丝纤蛋白和大豆蛋白)和合成聚合物基(非离子型和离子型)IPN水凝胶的制备方法,主要包括同步-IPN、分步-IPN和半-IPN的制备方法.为了提高聚合物水凝胶的生物相容性、溶胀率和机械强度,采用天然高分子与合成高分子共混制备IPN水凝胶.与单网络水凝胶相比,IPN水凝胶对染料和重金属离子的吸附速率快、吸附容量大.为了达到选择性吸附和提高水凝胶的比表面积,制备离子印迹IPN水凝胶和多孔IPN复合冷冻凝胶,是未来研究高效吸附IPN水凝胶的发展方向之一.     

半纤维素水凝胶的制备及功能性研究

半纤维素是指不同类型的植物中含量有明显不同的由不同糖基团构成的多糖。本文采用半纤维素制备半纤维素基智能水凝胶。通过自由基共聚的方式,来接枝制备半纤维素丙烯酸水凝胶。按照MBA(N,N-亚甲基双丙烯酰胺)、AA(丙烯酸)与XH(半纤维素)的不同配比制得水凝胶。并测定水凝胶在不同pH值及有机溶液中的溶胀率,通过实验结果得出了水凝胶在pH值为2.0的酸性条件下达到了一个良好的溶胀效果。并且对所制备的水凝胶考察其对废水中铜、镍离子的吸附性能,实验结果表明水凝胶可以吸附一定量的铜离子和镍离子,有一定的脱除重金属离子作用。但是随着时间的延长,溶液中铜、镍离子浓度又会增加,表明当金属离子在水凝胶表面达到吸附平衡后又会进行脱附,致浸泡水凝胶的溶液中的铜离子和镍离子浓度降低。     

碱木质素接枝聚丙烯酰共聚物对重金属吸附行为的影响

以工业粗碱木质素为原料接枝丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰和丙烯酸3种不同单体,通过自由基共聚反应成功制备3种碱木质素接枝丙烯酰共聚物。测定了碱木质素接枝聚丙烯酰胺(AL-g-PAM)、碱木质素接枝聚亚甲基双丙烯酰胺(AL-g-PNIPAM)、碱木质素接枝聚丙烯酸(AL-g-PAA)和聚丙烯酸(PAA)对Pb~(2+)、Cb~(2+)和Cu~(2+)3种离子的时间动力学曲线、吸附等温线、循环洗脱解吸率和多元体系竞争吸附能力。结果表明:3种碱木质素接枝丙烯酰共聚物的时间动力学曲线遵循假二级动力学方程;吸附等温线数据遵循弗莱因得利希模型。二元离子竞争吸附体系中吸水倍率较大的PAA与AL-g-PAA对二元体系的吸附Kd值较吸水倍率低的AL-g-PNIPAM和AL-g-PAM更大;三元离子体系中4种复合凝胶对Cd~(2+)的吸附Kd值最大,而单离子体系中4种复合凝胶对Pb~(2+)的吸附Kd值最大。     

DA-P123水凝胶的溶胀因素及其用于去除溶液中的重金属离子

通过丙烯酰氯与Pluronic P123(HO(CH_2CH_2O)_(20)(CH_2CH(CH_3)O)_(70)(CH_2CH_2O)_(20)H)末端的羟基反应,制备出末端为双键的大分子单体DA-P123,并将其与SBMA(磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯)溶于水中制备共聚水凝胶。研究了单体浓度、光照时间、温度、盐等影响因素对水凝胶溶胀行为的改变。其结果表明单体浓度增加和光照时间延长会造成溶胀率下降,而SBMA能够减少温度升高和含盐溶液对水凝胶溶胀的不利影响。将DA-P123水凝胶用于溶液中的重金属离子吸附,结果表明实验条件下其对Fe~(3+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)的最大吸附量分别为13.97、10.13、8.79 mg×g-1。使用1 mol×L-1HCl浸泡可以将水凝胶吸附的Fe3+脱附,使水凝胶再生,并且溶液中的牛血清白蛋白(BSA)并不影响水凝胶对Fe~(3+)的吸附和脱附能力。说明这种水凝胶可以用于含蛋白废水中的重金属离子吸附,从而达到净化水质的目的。     

β-环糊精/聚醚共聚乙酰胺填充膜的制备及渗透汽化分离水中微量苯酚

将β-环糊精(β-CD)添加到聚醚共聚乙酰胺(PEBA)中制备β-环糊精/聚醚共聚乙酰胺填充膜(β-CD-f-PEBA),用于苯酚-水的渗透汽化分离研究。SEM、FTIR表明β-环糊精在膜中分散均匀且与膜结合紧密,与膜间只有氢键相互作用而未发生化学交联。拉伸实验表明膜的拉伸强度和断裂强度均随着β-CD添加量的增加先减小后增大。采用基团贡献法计算了PEBA、苯酚及水的溶解度参数,证明PEBA膜对苯酚具有较高的选择吸附性。通过溶胀验证膜对苯酚的选择吸附性能,膜对苯酚的吸附量度随着料液中苯酚浓度和膜中β-CD添加量的增加而增加。考察了PEBA和β-CD-f-PEBA膜的渗透汽化性能,当β-CD填充量为0.5%(质量)时,分离效果最佳,渗透通量和分离因子分别为3062.9 g·m~(-2)·h~(-1)和43.3。通过Arrhenius方程计算苯酚和水的渗透活化能分别为97.19和52.12k J·mol-1。重复实验表明β-CD-f-PEBA膜的操作稳定性良好。     

新型污水净化纤维制备及其吸附重金属离子的研究

以环氧基为交联桥,制备了新型β-环糊精接枝纤维素纤维,同时研究了其吸附重金属离子的能力。实验结果表明:纤维素纤维环氧化是新型污水净化纤维制备之关键。研究表明:β-环糊精的存在,使得新型污水净化纤维吸附Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)离子效果明显,可运用于污水中重金属离子的净化。     

β-环糊精化学修饰壳聚糖及其对水中酚吸附性能的研究

首先对β-环糊精进行羧甲基化,然后酰氯化,最后通过酰胺化反应使之接枝到壳聚糖分子结构上,得到了一种新型的β-环糊精化学修饰的壳聚糖衍生物.分别用静态法、动态法研究了这种新型的β-环糊精化学修饰的壳聚糖衍生物对水中苯酚的吸附性能.用静态吸附法,主要考察了温度、pH、吸附时间的影响,并将其吸附性能与未改性壳聚糖进行了比较;用动态吸附法,初步考察了料液的流出速度、初始浓度的影响.     

超声在β-环糊精处理苯酚废水中的应用研究

研究了在超声辅助条件下β-环糊精(β-CD)处理含酚(苯酚)废水的吸附规律和处理苯酚废水的最佳工艺条件:超声频率20 k Hz,超声声强0.2 W/cm2,苯酚初始浓度100 mg/L,p H为6.0,溶液体积100 m L,反应温度40℃,吸附时间240 min,β-CD用量40 g/L,去除率最高达到1.28 mg/g,比单独使用环糊精提高0.26 mg/g。     

巯基链转移聚合法制备超支化聚甲基丙烯酸-β-羟乙酯

设计并合成新型含被保护巯基的苯乙烯型AB单体,并以其为支化单体,甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)为聚合主单体,DMSO为聚合溶剂,AIBN为引发剂,自由基聚合法制备可溶于水的超支化聚甲基丙烯酸-β-羟乙酯(PHEMA),同时建立一种新型超支化聚合法——巯基链转移超支化聚合法。用凝胶渗透色谱、1HNMR、DSC等对AB支化单体、PHEMA进行一系列结构和性能表征。实验结果表明,随着AB支化单体加入量的增加,聚合物的重均分子量Mw逐渐增加,而其Tg则呈下降趋势,在水中溶解度增加,说明聚合物发生超支化。     

环糊精修饰沸石改性聚氨酯膜的制备及脱酚性能研究

采用β-环糊精(β-CD)对沸石(ZSM-5)进行化学改性,得到3种β-CD修饰的沸石,并将改性后的沸石填充到聚醚型聚氨酯(PU)中,制备了3种改性膜。采用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和热重(TG)手段对改性的沸石以及改性膜进行了结构和热性质表征,考察了不同改性沸石填充膜的渗透汽化脱酚性能。结果表明,填充了改性沸石的PU膜可以有效分离苯酚/水混合物中的苯酚,3种改性沸石填充的膜的渗透通量均显著大于未改性沸石填充膜和空白膜,其中以异氰酸酯为桥联结构接枝环糊精沸石填充膜综合分离性能最佳,对于80℃含0.3%的苯酚水溶液,渗透通量为43.35 kg·μm/(m~2·h),分离因子为15.24。     

对苯乙烯磺酸钠功能化聚砜接枝膜的制备及对Pb~(2+)的吸附特性

采用相转化法制得氯甲基化聚砜(CMPSF)不对称多孔基膜,以乙二胺对基膜进行化学改性,利用—NH2/S2O82-表面引发体系,使单体对苯乙烯磺酸钠(SSS)接枝聚合,制得多孔接枝膜PSF-g-PSSS。通过静态吸附法研究接枝膜对重金属离子Pb⁽²⁺⁾的吸附性能。结果表明,在温度70℃,过硫酸铵的浓度0.4%的条件下反应18 h时,聚合物PSSS的接枝度最大,为0.7 mg/cm(2+)的吸附性能。结果表明,在温度70℃,过硫酸铵的浓度0.4%的条件下反应18 h时,聚合物PSSS的接枝度最大,为0.7 mg/cm²。凭借强烈的静电相互作用,接枝膜PSF-g-PSSS对重金属离子Pb2。凭借强烈的静电相互作用,接枝膜PSF-g-PSSS对重金属离子Pb⁽²⁺⁾表现出强的吸附能力,饱和吸附容量高达0.83 mmol/cm(2+)表现出强的吸附能力,饱和吸附容量高达0.83 mmol/cm²。     

盐浓度对环糊精包合交联的PAA水凝胶流变性能的影响

将6-乙二胺-β-环糊精(βCDen)和1-乙二胺-金刚烷(ADen)分别接枝于聚丙烯酸上并进行复配,制备了新型的聚合物网络。运用流变学方法研究盐浓度对该体系的弹性模量G′、粘性模量G″以及表观活化能的影响。结果表明:随着盐浓度从0.03 mol/L增大到0.1mol/L,水凝胶体系的弹性模量和粘性模量均明显增大,而体系的表观活化能逐步降低。     

β-环糊精微球吸附对硝基苯酚的动力学及热力学

以β-环糊精(β-CD)为原料,环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,采用反相乳液法得到β-环糊精聚合物(β-CDP)微球,探讨了水溶液中β-CDP微球对对硝基苯酚(p-NP)吸附的动力学、热力学特性及其机理,绘制了不同温度下的吸附等温线。结果表明:β-CDP微球对p-NP的吸附2 h后基本达到平衡,且与一级吸附动力学模型和二级吸附动力学模型都有较好拟合,相关系数分别为0.9915、0.9998;在298 K、318 K和338 K温度下符合Langmiur方程和Freundlich方程;吸附焓变(ΔH)、熵变(ΔS)和吉布斯函变(ΔG)均为负值,吸附是焓推动作用,自发且过程放热。     

新型合成聚合物重金属离子吸附剂及其吸附性能

阐述了新型聚合物重金属离子吸附剂的合成与改性及其对水溶液中Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)等重金属离子的吸附性能。这些聚合物重金属离子吸附剂对低浓度的重金属离子表现出了较好的吸附能力，其中聚合物吸附剂PGHyFeO—COOH对mg／L级的Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)的最大吸附量分别为211．4mg／g、155．0mg／g、147．2mg／g。这些吸附剂的吸附速度也较快，平衡吸附时间一般在60min左右，有的甚至只有几分钟。新型聚合物重金属离子吸附剂在水处理工业中具有广阔的应用前景。     

水相中邻苯二甲酸二丁酯印迹聚合物的制备及其性能研究

以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为模板分子,甲基丙烯酰化β-环糊精为亲水性功能单体,采用溶胶-凝胶法,合成亲水性印迹聚合物(HY-MIP)。通过红外光谱法对改性前后的β-环糊精进行表征,利用吸附实验对HY-MIP的吸附性能进行分析,结果显示,在水性体系中HY-MIP对DBP有良好的吸附效果及特异识别性能。