梳状弱碱性树脂对丁二酸高浓度循环解吸

建立了一种有效的、低能耗的从梳状弱碱性(MKF-D30X)树脂上解吸丁二酸的工艺。考察了解吸剂用量(体积)、解吸温度、分段解吸及分段循环解吸对MKF-D30X树脂解吸附丁二酸的影响。结果表明,MKF-D30X树脂对溶液中的丁二酸(25 mg·ml-1)有很好的吸附作用,吸附量高达425 mg·(g干树脂)-1。当解吸温度为50℃,每个阶段用10 ml、1.0 mol·L-1 HCl解吸剂,两阶段解吸3 g吸附饱和的树脂,第1阶段解吸得到的丁二酸浓度可高达52.4 mg·ml-1,将丁二酸浓度提高到原液浓度的209.6%;在此基础上再进行分段循环解吸,不仅可以维持第1阶段获得的高浓度丁二酸,且可同时获得第2阶段2倍收率的高浓度丁二酸,达到了高浓度、高效率解吸丁二酸的目的。另研究表明,分段循环解吸液再作为解吸剂,其中丁二酸的浓度对丁二酸解吸效果没有明显影响。     

丙交酯交替溶剂重结晶纯化法及其对聚合的影响

研究了交替溶剂重结晶丙交酯的纯化方法.首先优化了重结晶时间:在乙酸乙酯体系中,每百克溶剂中溶解丙交酯45 ~75 g,重结晶最佳时间为3~5 h;在乙醇体系中,每百克溶剂中溶解丙交酯30 ~45 g,重结晶最佳时间为1 ~3 h,结果表明,通过控制重结晶时间可达到最佳重结晶效果.以聚合效果比较了以上两种溶剂重结晶的结果,结果表明,乙醇体系重结晶率可高出乙酸乙酯体系约10%,但其纯化的丙交酯经聚合获得的产物分子量却远远低于乙酸乙酯体系.为此,采用交替溶剂重结晶法,即先使用乙醇重结晶丙交酯以获得高结晶率,再以乙酸乙酯重结晶则可在高得率的条件下获得高分子量聚丙交酯.用该法纯化得到的丙交酯经聚合后,产物的分子量可达43×104.     

梳状弱碱性树脂(MKF-D30X)对丁二酸的静态吸附

以氯乙酰化聚苯乙烯树脂为引发剂,甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体,通过原子转移自由基聚合(ATRP)法制备梳状链环氧树脂,再经胺化后得到一种新型、高担载、高自由度的梳状叔胺型弱碱性阴离子交换树脂(MKF-D30X)。考察了MKF-D30X树脂对丁二酸的静态吸附性能,如溶液pH、温度、浓度及吸附时间对吸附平衡的影响。结果表明:该树脂对丁二酸的吸附量随丁二酸浓度升高、时间延长、温度降低、pH降低而升高;吸附过程在实验浓度范围内符合Langmuir方程;丁二酸吸附在130 min达到平衡,吸附行为近似于拟二级动力学方程,并确定此离子交换过程为颗粒扩散控制;当丁二酸的浓度为20 g·L-1时,MKF-D30X树脂的最大吸附容量可高达421 mg·g-1(吸附液与吸附剂的比为200 mL·g-1),比商品级产品D301-1树脂的吸附量高40%。用1.0 mol·L-1的盐酸溶液做洗脱剂,脱附率达到98%,并可重复使用5次性能未减。该树脂吸附量高、解吸率高可归因于其柔性梳状长链的功能基团具有向四周呈星状扩散且自由度大的特点。     

一种带有梳状柔性季铵链结构吸附材料的合成

以氯乙酰化聚苯乙烯树脂为引发剂,甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体,通过原子转移自由基聚合(ATRP)法制备得到梳状链环氧树脂,该树脂与盐酸三乙胺反应,一步季铵化即得到含梳状柔性季铵链的强碱性阴离子交换树脂(flex-AIQ-R)。研究了溶液pH、反应时间、反应温度、催化剂及试剂用量等对反应的影响。在溶液pH为8~9,催化剂量为2%,盐酸三乙胺与环氧树脂环氧基的物质的量比为5∶1,溶剂量为10 mL/g,乙醇含量为40%时,于90℃反应10h获得转化率可达85%、担载量为2.78mmol/g的flex-AIQ-R。     

胺化聚苯乙烯载体柔性固定化木瓜蛋白酶

提出酶的“柔性固定化”模型,并以Mannich反应得到担载量为0.4～6.0 mmol NH₂•g^-1的胺化聚苯乙烯树脂为载体,以双醛淀粉为柔性链,对木瓜蛋白酶进行柔性固定化,酶活回收率可达40%～50％,相当于手臂固定化酶活力回收率的1.8～2.4倍,且柔性固定化酶稳定性较好.该结果说明,酶的“柔性固定化”模型可以改善传统共价结合固定化酶及手臂固定化酶活力回收率不高的缺陷.     

一种新型触角状聚苯乙烯磺酸树脂的合成研究

经氯乙酰聚苯乙烯微球(PS-acyl-Cl)的ATRP接枝聚合,制备了具有触角状聚苯乙烯链的聚苯乙烯树脂(PS-g-LPS),该树脂可快速、高效磺化,经磺化条件的优化,得到一新型的触角状聚苯乙烯磺酸树脂(v HP-SPS-Cat),对v HP-SPS-Cat进行了FT-IR、元素分析、光学显微镜观察及催化酯化。结果表明,v HP-SPS-Cat可克服试剂的物理扩散的阻碍,用于小分子酯或生物柴油的催化合成,而达到高效均相催化的效果。     

一种吸硼的触角状亲水性羟胺树脂的合成与表征

以氯乙酰化聚苯乙烯微球(PS-acyl-Cl)为大分子引发剂通过原子转移自由基聚合法(ATRP)引发亲水性单体丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)单体的共聚合,制得一种具有"柔性"的触角状亲水性环氧载体(PS-acyl-gP(AM-co-GMA)),再经二乙醇胺(DEA)的环氧基开环胺化反应,得到一种含有多齿-五元螯合环的触角状亲水性羟胺树脂(PS-acyl-g-P(AM-co-GMA)-DEA)。经过合成条件优化,结果表明,用乙醇和水组成的混合溶剂,溶剂量为V(Solv)/V(DEA)=3(体积比,下同),试剂用量为n(DEA)/n(epoxy)=2(摩尔比,下同),90℃反应约0.25 h,羟胺树脂增重率可以达到最大值58.6%,经元素分析可得其二乙醇胺担载量最高可以达到3.51 mmol/g,环氧基的转化率最大可以高达86.5%。且羟胺树脂的增重率随着环氧载体链长的增加而增加,而环氧基的转化率也随链长的增加而增加,后者表明,链长似乎有促进作用或邻近基团促进作用。将该螯合树脂直接用于硼的吸附,其饱和吸附量约为37.7 mg/g且树脂5min即可达到吸附平衡,与其它已报道的吸硼树脂相比,该树脂具有更高的吸附量和吸硼速率。     

基于原子转移自由基聚合法制备PS-acy-lP(AM-co-GMA)树脂

采用原子转移自由基聚合法(ATRP),以氯乙酰化聚苯乙烯微球(PS-acy-lCl)为大分子引发剂,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和丙烯酰胺(AM)为单体,CuCl及N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TMEDA)为催化体系制备得到梳状亲水性环氧树脂(PS-acy-lP(AM-co-GMA))。考察了溶剂体系、反应时间和反应温度等反应条件对接枝反应的影响,在n(PS-acy-lCl)∶n(CuCl)∶n(TMEDA)∶n(AM)∶n(GMA)=1∶1∶1∶1.8∶22.2,V(GMA)∶V(N,N′-二甲基甲酰胺)∶V(甲苯)=1∶0.6∶0.4时,于80℃反应60 min获得700%左右高增重率的PS-acy-lP(AM-co-GMA),并可通过改变单体AM添加量获得不同亲水性的环氧树脂。     

三甲铵型阴离子交换树脂的制备及其对Cr(VI)的吸附性能

用氯乙酰化聚苯乙烯树脂代替传统的氯甲基化聚苯乙烯树脂,通过与三甲胺反应得到一种新型的三甲铵型强碱性阴离子交换树脂,对该树脂进行了红外光谱表征、元素分析及微孔结构的测定,同时研究了其对Cr(VI)的静态吸附性能. 结果表明,该树脂对Cr(VI)的吸附量随pH的降低而增加,pH=2时最大吸附量达117 mg/g. 吸附过程在实验浓度范围内符合Langmuir和Freundlich方程,相关系数分别为0.9988和0.9769. 动力学研究表明,吸附过程符合Boyd液膜扩散方程,相关系数为0.9927. 热力学函数DG0<0,表明该吸附过程为自发过程;DH0=-3648.16 J/mol,说明该吸附过程为放热过程,同时DS0=3.98 J/(K×mol),说明吸附过程熵增加占主导作用. 吸附后用5%的NaOH可以将Cr(VI)洗脱,洗脱率达96%以上.