丙烯酸β-环糊精酯共聚物对染料的吸附性能

以丙烯酸β-环糊精酯共聚物为吸附剂,采用分光光度法测定该吸附剂对亚甲基蓝和碱性品红溶液的静态吸附效果,考察了吸附时间、体系pH值等对吸附量的影响。结果表明:常温下,亚甲基蓝的较佳吸附条件为静态吸附时间约7h、体系pH=8.0时,最大吸附量达到166.3mg/g;碱性品红的较佳吸附条件为静态吸附时间约7h、体系pH=10时,最大吸附量达到137.9mg/g。该共聚物对亚甲基蓝染料吸附性能更好。     

N-(2-氨乙基)胺基-β-环糊精交联聚合物的制备及其吸附性能

β-环糊精经酯化、氨解、氨基保护、环氧氯丙烷交联及脱保护等反应,合成了N-(2-氨乙基)胺基-β-环糊精交联聚合物(PAE-β-CD)。考察了振荡时间、初始质量浓度、温度及pH等吸附条件对PAE-β-CD吸附碱性品红和苯酚吸附量(Qe)的影响。实验结果表明,PAE-β-CD对碱性品红的Qe高于对苯酚的Qe;PAE-β-CD的交联度对Qe几乎无影响,而体系pH对Qe的影响较大。吸附碱性品红时,pH=5～7较佳;吸附苯酚时,pH=6～8较佳。在室温、振荡1h、碱性品红初始质量浓度250mg/L、pH=5.34的条件下,最大Qe达17.9mg/g;在室温、振荡1h、苯酚初始浓度500mg/L、pH=6.14的条件下,最大Qe达15.3mg/g。PAE-β-CD对碱性品红和苯酚的吸附符合Freundlich吸附等温方程。     

取代基对聚β-环糊精衍生物吸附碱性品红性能的影响

以环氧氯丙烷为交联剂,设计合成了3种吸附剂——聚羟丙基-β-环糊精(PHP-β-CD)、聚羧甲基-β-环糊精(PCM-β-CD)两个聚β-环糊精衍生物和不带取代基的聚β-环糊精(P-β-CD)。用X射线衍射技术对PHP-β-CD和PCM-β-CD的结构表征结果显示,它们均为无定形聚集态。考察了吸附条件对3种吸附剂吸附碱性品红吸附量的影响。实验结果表明,PCM-β-CD吸附碱性品红的吸附量最大,P-β-CD吸附碱性品红的吸附量最小;体系pH对PCM-β-CD吸附碱性品红吸附量的影响最大。在室温、碱性品红初始质量浓度250 mg/L、体系pH=5.24、振荡时间2.5 h的条件下,P-β-CD和PHP-β-CD吸附碱性品红的吸附量分别为32.3,39.0 mg/g;其他条件不变,体系pH=5.43时,PCM-β-CD吸附碱性品红的吸附量为54.6 mg/g。3种吸附剂对碱性品红的吸附满足Freundlich等温方程。     

硫脲改性壳聚糖微球对Pt~(4+)和Pd~(2+)的吸附特性Ⅰ.吸附平衡和动力学

利用反相乳液法制备了壳聚糖微球,并经硫脲改性得到硫脲改性壳聚糖微球(TCS),将其用于吸附Pt4+和Pd2+,考察了TCS对Pt4+和Pd2+的吸附特性;利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和N2吸附-脱附等方法对TCS进行了表征。表征结果显示,TCS的粒径为10～30μm、比表面积为95.6m2/g、平均孔径为12.6nm、孔体积为0.298cm3/g。实验结果表明,在pH=2时,TCS对Pt4+和Pd2+的吸附性能最佳;吸附动力学可用拟二级模型拟合,表明TCS对Pt4+和Pd2+的吸附以化学吸附反应为主;吸附等温线可用Langmuir模型拟合,Pt4+和Pd2+的饱和吸附容量分别为129.87,112.36mg/g。双组分吸附实验结果表明,TCS对Pt4+和Pd2+有良好的吸附选择性,可实现Pt4+(或Pd2+)与Cu2+,Pb2+,Cd2+,Zn2+,Ca2+的选择性分离。     

新型β-环糊精交联聚合物的制备及其吸附亚甲基蓝性能的研究

以马来酸酐和乙二胺乃原料制备了马来酰胺酸,再将马来酰胺酸与β-环糊精进行交联聚合得到马来酰胺酸交联β-环糊精聚合物(PMCD)。采用FTIR方法对PMCD的结构进行了分析。表征结果显示,PMCD中含有预期的官能团。研究了亚甲基蓝(MB)的初始质量浓度、温度和溶液pH等吸附条件对PMCD吸附MB性能的影响。实验结果表明、PMCD对MB的吸附量随MB初始质量浓度的增大而增大;温度升高有利于PMCD吸附MB;在溶液pH=2～7时,PMCD对MB的吸附量随溶液pH的增大而增大;当pH>7时,吸附量基本不变。探讨了PMCD对MB的吸附动力学和等温吸附模型,PMCD吸附MB的动力学数据符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,为单分子层吸附。     

内蒙古膨润土处理氨氮废水的研究

采用内蒙古某地产膨润土处理氨氮模拟废水,在废水体积为100 mL,膨润土用量为5 g的条件下,利用静态吸附试验考察了吸附时间、溶液pH值、溶液中Ca2+,Mg2+浓度及氨氮初始浓度对氨氮去除率的影响,并采用改性液对膨润土进行了盐改性。结果表明,最佳吸附时间为60 min,溶液pH值为7.92,此时氨氮去除率最大,为63.38%;随着Ca2+,Mg2+浓度的增大,氨氮去除率降低,且Mg2+比Ca2+的影响程度大;当氨氮初始浓度为0～200 mg/L时,Langmuir等温线的相关系数达0.996 2;在改性液质量分数为4%时,盐改性膨润土的氨氮去除率最高,为90.18%。     

改性聚环氧琥珀酸钠的合成及其性能评价

合成了聚环氧琥珀酸(PESA)-β-环糊精(β-CD)-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)三元共聚物,用静态防垢法研究了聚合物的阻碳酸钙垢性能。结果表明:在pH为7、温度为70℃,加入30mg/L的防垢剂时,其防垢率可达92.6%,改性PESA具有良好的防垢性能。XRD和SEM表征结果也表明了改性PESA防垢剂具有能遏制CaCO_3晶体的正常生长的优秀性能。     

钙碱浓度对磺酸盐共聚物稳磷性能的影响

通过静态容量瓶法研究了不同钙碱水质条件下,磺酸盐共聚物对PO3-4的稳定性能。结果表明:磺酸盐共聚物对PO3-4稳定性较好,且钙碱质量浓度对磺酸盐共聚物稳定PO3-4的性能影响较大。Ca2+质量浓度为600~800 mg/L时是磺酸盐共聚物对PO3-4稳定性的拐点,当Ca2+质量浓度低于600 mg/L时,磺酸盐共聚物对PO3-4稳定性较好,阻垢率最高可达80%,此时Ca2+质量浓度对磺酸盐共聚物稳磷性能基本没有影响,碱度为主要影响因素,应重点评价碱度对其稳磷性能的影响;当Ca2+质量浓度高于800 mg/L时,磺酸盐共聚物对PO3-4稳定性较差,阻垢率均低于60%,此时建议开发高钙条件下专用的稳磷聚合物。     

侧链型氨基硫代甲酸螯合树脂的合成及吸附性能的研究

以聚丙烯酰胺为原料合成了一种含氮、硫原子的新型氨基硫代甲酸螯合树脂(PADC),通过红外光谱、元素分析确定了其结构,利用热失重-差热分析方法研究了PADC的热稳定性,并系统研究了该树脂对重金属离子Cu2+,Co2+,Pb2+,Ag+,Au3+的吸附性能。实验结果表明,PADC的合成方法简单,功能基转化率较高,在使用温度范围内具有良好的热稳定性,对重金属离子具有较强的吸附能力,特别对Ag+有较大的吸附容量和较快的吸附速率。在25℃、pH=6时,PADC对Ag+的吸附约0.5h即可达到吸附平衡,平衡吸附容量达11.2mmol/g。     

改性壳聚糖生物质吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附研究

制备了改性壳聚糖(G-CAM),并以该聚合物制备成改性壳聚糖生物质吸附剂,研究了G-CAM吸附Pb(Ⅱ)时pH值、温度、溶液浓度对吸附量的影响及壳聚糖微粒对Pb(Ⅱ)的吸附动力学特性.结果表明,在t=30℃、pH=5、ρ0=1 000 mg/L条件下,吸附量为171.3 mg/g,且溶液pH值对Pb(Ⅱ)的吸附量影响最...     

荧光标记马来酸酐-丙烯酰胺水处理药剂性能研究

对以马来酸酐（MA）、丙烯酰胺（AM）及荧光单体4-甲氧基-N-（2-N’,N’-二甲基氨基乙基）萘二甲酰亚胺烯丙基氯化铵（FM）为原料制备的共聚物FM—MA—AM水处理药剂的荧光性能和阻垢性能进行了研究。结果表明,该聚合物的激发波长和发射波长分别为382nm和461nm;共聚物药剂的荧光强度与其质量浓度呈现良好的线性关系。当共聚物药剂浓度为30mg·L^-1时对碳酸钙阻垢率可达60％;冷却水体系pH使用范围较宽;水质体系钙离子浓度小于800mg·L^-1时共聚物药剂阻垢率仍达50％以上;水质体系温度达90℃时,仍保持较高阻垢率,具有较好的耐温性能和钙容忍度;可以与其他常规阻垢剂复配使用,对其荧光性能的影响很小。     

杯[4]芳烃-β-环糊精席夫碱的合成及其对碱性品红的吸附

用下沿含甲酰基的双取代杯[4]芳烃衍生物与单-6-去氧乙二胺基-β-环糊精进行亲核反应,合成了结构中含一个β-环糊精单元的新型主体分子杯[4]芳烃-β-环糊精席夫碱,其结构经1H NMR,FTIR,MS(Maldi-Tof)表征技术确证。以该化合物为吸附剂,考察了初始质量浓度、体系pH及温度等吸附条件对其吸附碱性品红性能的影响。实验结果表明,吸附条件对杯[4]芳烃-β-环糊精席夫碱吸附碱性品红的性能影响很大,尤其是体系pH和吸附温度。在体系pH=4～11范围内,25℃、体系pH=8时吸附性能最好;在15～45℃范围内,温度低于30℃时,吸附率随温度的升高而增大,30℃后趋于稳定。杯[4]芳烃-β-环糊精席夫碱对碱性品红的吸附平衡数据在15℃和25℃时符合Langmuir等温模型,35℃时不符合。     

油田污水抗菌沸石处理效果评价

利用液相离子交换法,在天然沸石和人工沸石上吸附金属离子Zn2+、Cu2+和Ag+,制成抗菌沸石,并用其对采出污水进行浸泡处理,进一步评价了用该污水配制聚合物溶液的热稳定性。实验结果表明,用Ag+抗菌沸石处理的污水配制聚合物溶液黏度较未处理污水聚合物溶液的高,Ag+抗菌沸石处理效果也要优于Zn2+和Cu2+抗菌沸石。     

驱油用磺酸盐型共聚物的合成及其耐温抗盐性能

以烯丙基联苯醚(ABE)、丙烯酰胺(AM)与丙烯酸(AA)为单体,采用溶液聚合法合成了共聚物,对其磺化改性,制备得到磺酸盐型共聚物,并用IR进行了表征。磺化改性的适宜条件:Vs/Vf为2∶1,磺化时间约72h。磺酸盐型聚合物耐温抗盐性能研究表明,ABE用量为0.4%左右,磺化聚合物具有较好的耐Ca2+性和耐温性。     

β-环糊精强化偶氮染料酸性红R光催化降解研究

以250 W 金属卤化物灯(λ=365 nm)为光源,利用二氧化钛光催化氧化法研究了酸性红 R 在β-环糊精存在时的光降解行为,考察了影响光催化降解的条件因素。结果表明:对于酸性红 R 质量浓度为50 mg/L 的废水,经60 min 光照,β-环糊精可以提高酸性红 R 的光催化降解效率24.5%,反应速率常数增加12.5倍;β-环糊精浓度、pH 值和酸性红 R 的初始浓度对酸性红 R 的光催化降解速率有明显的影响。酸性红 R 光催化降解的强化效应主要源于β-环糊精能有效促进酸性红 R 在 TiO_2表面的吸附。     

AMPS/HEMA/AA三元共聚物的合成及其阻垢性能

以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）和丙烯酸（AA）为单体, 过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合法合成AMPS/HEMA/AA三元共聚物。通过单因素实验,选取静态阻垢 方法测定阻垢率,探讨了合成的三元共聚物投加量、溶液的pH值、硬度（Ca2+质量浓度）、碱度等因素 对共聚物阻垢性能的影响。同时对其适用的水质进行研究,当AMPS/HEMA/AA共聚物质量浓度5 mg/L、 Ca2+质量浓度200 mg/L、HCO3-质量浓度500 mg/L、温度70℃、pH值6、时间10 h时,对CaCO3的阻垢率 达到最高;当AMPS/HEMA/AA 共聚物质量浓度3 mg/L、Ca2+质量浓度2000 mg/L、SO42-质量浓度5000 mg/L、温度45℃、pH值9、时间5 h时,对CaSO4的阻垢率达到最高。通过扫描电镜初步探索了 AMPS/HEMA/AA三元共聚物阻垢作用的机理。本课题的创新点在于合成的AMPS/HEMA/AA共聚物的单体无磷 、无氮,可避免三废排放,是一种性能优异的绿色阻垢剂。     

疏水缔合聚合物AP-P4 在SZ36-1 油田油藏储层条件下静吸附和解吸附规律研究

为进一步研究疏水缔合聚合物提高原油采收率的机理,以SZ36-1 油田储层油砂、注入水和疏水缔合聚合物AP-P4 为研究对象,开展了聚合物浓度、聚合物类型、调节剂浓度和油砂粒径对吸附和解吸附规律影响研究。研究结果表明,疏水缔合聚合物静吸附和解吸附量与聚合物分子间缔合程度、聚合物分子吸附方式以及油砂比表面积密切相关。当AP-P4 浓度在500～2500 mg/L 时,吸附量为0.758～1.278 mg/g,解吸附量为0.122～0.653mg/g,其中,当聚合物浓度高于1200 mg/L时,“多分子层”吸附量增加。与“单分子层”吸附相比,“多分子层”吸附时聚合物分子聚集体与油砂表面间结合力较弱,吸附稳定性较差,更容易发生脱附。加入β-环糊精可以抑制疏水缔合聚合物疏水基团间的缔合作用,导致聚合物分子聚集体尺寸减小。随着聚合物分子聚集体尺寸和油砂粒径减小,聚合物分子吸附量增大,以“单分子层”吸附方式附着于油砂颗粒表面的聚合物分子数增多,吸附稳定性增强。图1 表5 参19     

新型三元酸与β-环糊精交联聚合物的制备及其对染料吸附性能的研究

以二乙烯三胺和马来酸酐为单体合成了马来酰二乙烯三胺酸(Tri-acid),并以Tri-acid为交联剂与β-环糊精(β-CD)反应得到β-CD/Tri-acid交联聚合物(PCD-tri)。用IR,1H NMR,TG等方法分析了PCD-tri的结构,研究了PCD-tri对碱性品红(BF)和亚甲基蓝(MB)染料的吸附性能。实验结果表明,合成PCD-tri适宜的投料比为:n(β-CD)∶n(Tri-acid)=1∶20。PCD-tri对BF染料适宜的吸附条件为:ρ(BF)=300 mg/L、吸附时间240 min、溶液pH=6.34,在该条件下,PCD-tri对BF染料的饱和吸附量为94.17 mg/g;对MB染料适宜的吸附条件为:ρ(MB)=225 mg/L、吸附时间300 min、溶液pH=6.00,在该条件下,PCD-tri对MB染料的饱和吸附量为82.97 mg/g。     

硅酸锆负载壳聚糖吸附废水中铅离子的工艺研究

以颗粒状硅酸锆(ZrSiO4)作为载体,通过浸渍的方法将壳聚糖负载其上,制得壳聚糖-ZrSiO4吸附剂。用该吸附剂处理废水中的铅离子(Pb2+),考察了体系pH值、温度、时间等工艺条件对吸附和脱附效果的影响。结果表明,在Pb2+溶液初始质量浓度为5.0 mg/L,pH值为6.0,吸附剂用量为24.0 g/L,吸附温度为30℃,吸附时间为1 h的优化条件下,该吸附剂对溶液中Pb2+的最大吸附率为86.4%,相应其最大吸附容量为180.1μg/g;用去离子水洗涤壳聚糖-ZrSiO4饱和吸附剂,调节脱附体系pH值为2.0,在10℃震荡10 min,该吸附剂对Pb2+的脱附率可达93.5%。     

废弃甲基叔丁基醚树脂催化剂基活性炭的制备及其负载过渡金属吸附二甲基硫醚的应用

通过炭化和水蒸气活化,废弃的甲基叔丁基醚催化树脂成功地转换成低成本的活性炭。利用超声波辅助浸渍法,将各种过渡金属,包括Cu2+,Ag+,Co2+,Ni2+,Zn2+,Fe3+负载在活性炭表面得到一系列的金属负载吸附剂（xM-AC）,并通过间歇实验考察了其二甲基硫醚（DMS）的吸附性能。在这些吸附剂中,15Cu-AC的吸附容量最大,达到58.986 mg/g。拉曼光谱和动力学实验表明DMS的硫原子与Cu2+之间形成了S-M（σ）。