离子交换纤维对绿原酸吸附特性的研究

研究了绿原酸在自制的强碱性阴离子交换纤维上的静态吸附行为，结果表明：该离子交换纤维对绿原酸的静态饱和吸附容量为252．2mg／g；等温吸附曲线服从Langmuir等温吸附式和Freundlich经验式；表观活化能Eα=15．498kJ／mol；表观速率常数随温度的升高而增大。用一定体积比的稀HCl-甲醇复合溶剂可将纤维上的绿原酸洗脱。     

离子交换纤维对红霉素吸附特性的研究

采用自制的弱酸离子交换纤维对红霉素的吸附和洗脱性能进行了研究,考察了温度、酸度及吸附时间等因素对吸附性能的影响.实验结果表明,pH值为7.0时吸附性能最好.离子交换纤维对红霉素的吸附以液膜扩散为主.静态饱和吸附量为1.79×10~5u/g干纤维,等温吸附过程服从Langmuir和Freundlich等温吸附方程.pH值为7.0,流速为5.0ml/min时对红霉素的动态吸附容量为4.54×10~5u/g干纤维.选用0.1mol/L CH_3COONH_4溶液进行洗脱,当洗脱液流速为5.0ml/min,用量为80ml时洗脱率为92.5%.离子交换纤维的吸附量和洗脱率与大孔树脂类似,吸附速率远大于大孔树脂,能再生重复使用,是一种优秀的红霉素吸附材料.     

PPS基强酸离子交换纤维的制备及对Cr(Ⅲ)的吸附性能

通过聚苯硫醚(PPS)纤维的烷基化交联与磺化反应制得一种强酸离子交换纤维新材料。以此为基础,利用元素分析、红外光谱、原子吸收及化学滴定等手段对其物理化学结构与性能进行分析和表征,考察不同因素对交联与磺化反应的影响及纤维对水溶液中Cr(Ⅲ)的吸附、解吸与再生性能。研究表明,适度交联可有效提高离子交换纤维的化学稳定性,由此制得的PPS基强酸纤维交换容量可达2.634 mmol/g;纤维对水溶液中Cr(Ⅲ)的吸附容量高达59.43 mg/g,经6次吸附洗脱循环后吸附性能亦无明显变化,可望在工业含铬废水处理等工艺中获实际应用。     

离子交换纤维的制备、应用与前景

本文主要介绍离子交换纤维的制备方法 ,应用及研究近况 ,并展望了离子交换纤维的发展趋势     

弱酸离子交换纤维对含镍废水的吸附性能研究

系统研究了自制羧基离子交换纤维对电镀废水中Ni 2+的吸附性能。结果表明钠型羧酸纤维的平衡吸附容量远高于相应氢型纤维;静态条件下纤维对Ni 2+的吸附容量可达220mg/g以上;溶液初始浓度、pH值以及温度越高,钠型羧酸纤维的平衡吸附量越大。100～300mg/L范围内的含镍电镀废水经柱吸附后可达国家规定排放浓度(≤0.5mg/L),吸附Ni 2+后的纤维可用2mol/L盐酸溶液解吸,纤维重复使用100次后吸附性能基本不变。     

离子交换纤维对水中Cr（Ⅵ）的吸附与解吸

研究了水中Ｃｒ（Ⅵ）被ＰＳ离子交换纤维的吸附与解吸，在温度１５－３０℃滤速为６ｍｌ／ｍｉｎ时，浓度为１０ｍｇ／Ｌ的Ｃｒ（Ⅵ）溶液的除经在９８％以上。使用５％ａＯＨ溶液呆使该离子交换纤维再生，当流束上于０．４ｍｏｌ／ｍｉｎ时，洗脱率达到９５％，并具有较好的选择性和较长的使用寿命。     

玻璃纤维基强酸性离子交换纤维的制备

以过氧化苯甲酰为引发刑,将苯乙烯-二乙烯苯交联低聚物包覆在玻璃纤维表面,得到聚(苯乙烯-二乙烯苯)包覆纤维,然后用浓硫酸将聚(苯乙烯-二乙烯苯)包覆纤维磺化,制备强酸性离子交换纤维.研究了反应液固比、反应时间及反应温度对离子交换容量的影响,并用红外光谱加以表征.结果表明:二乙烯苯含量为5%的聚(苯乙烯-二乙烯苯)包覆纤维,在液固比1:4,温度100℃下磺化反应12h,可得到离子交换容量为4.08mmoL/(g树脂)的强酸性离子交换纤维.     

PPS基N-甲基咪唑离子交换纤维对As(V)的吸附性能

研究了聚苯硫醚基N-甲基咪唑离子交换纤维(MZ-PPS)对水溶液中As(V)的吸附、解吸和再生性能,并考查了溶液浓度、pH值、温度与纤维用量对As(V)吸附的影响。结果表明,MZ-PPS纤维在pH值为8~9时吸附性能最佳,吸附以单分子层离子交换为主,吸附容量随温度升高而增大,其过程符合准二级动力学模型。该纤维对As(V)的吸附可在15min内达到平衡;浓度为20mg/L的As(V)溶液(25mL)经0.02g纤维吸附处理后,砷残留浓度低于国家对饮用水中残留砷标准(≤0.01mg/L);吸附后的纤维可用1mol/L HCl溶液方便再生(洗脱率达97%),且经5次使用-再生循环后,吸附性能基本无变化,具有很好的实际应用前景。     

强碱阴离子交换纤维对活性染料的吸附性能研究

采用聚丙烯强碱阴离子交换纤维对活性艳黄等几种活性染料进行静态吸附、动态吸附和再生实验,并与同类型树脂相比较.结果表明,强碱阴离子交换纤维对活性艳黄的吸附曲线符合Langmuer等温方程,吸附反应以液膜扩散为主,反应速率随温度和pH值的升高而增加,并且远大于树脂的吸附反应速率.动态吸附表明,强碱阴离子交换纤维对活性艳蓝、活性艳黄和活性艳红的吸附处理量依次增大.利用硝酸乙醇混合溶液再生,再生效率85.7%,纤维能够反复多次使用,可以作为活性染料废水的脱色剂使用.     

离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的交换性能研究

研究了苯乙烯系聚丙烯基阴离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的交换性能,考察了酸度、温度和流速等因素对交换性能的影响。实验结果表明,在pH值为3时交换性能最好。离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的交换以液膜扩散为主,交换速度很快,8min即可达到交换饱和,交换反应速率常数为0．015s^-1,离子交换过程服从Freundlish等温式。测定了纤维静态饱和交换量为257．6mg／g。温度和流速影响动态交换性能,使得穿透曲线和穿透时间发生改变。与离子交换树脂相比具有交换速度快、交换量大的优点,是一种交换性能优良的分离材料。     

弱酸离子交换纤维的结构表征与性能研究

采用预辐射接枝法,引发聚丙烯(PP)纤维接枝丙烯酸(AA),制备出接枝率为235%～298%,平均交换容量为9.65mmol/g,物理机械性能良好的弱酸离子交换纤维(PP-g-AA).利用分析仪器对PP-g-AA纤维的结构进行表征,并对其机械强度、热稳定性、交换容量、接枝率、化学稳定性等物理与化学性能进行了测试.结果表明,利用预辐射接枝法制备的PP-g-AA纤维具有较高的交换容量、快的吸附速度、较好的机械性能和稳定的化学性能,是一种性能优良的功能材料.     

制备胺基离子交换纤维的反应条件优化研究

以聚丙烯接枝苯乙烯纤维为原料,采用乙酰化及胺基化两步法反应,制备多胺基离子交换纤维。研究了反应时间和温度、催化剂及乙酰氯用量对乙酰化反应条件的影响。利用正交实验法研究了胺酰摩尔比、胺醛摩尔比、胺酸摩尔比及反应时间对胺化反应影响。所制备的胺基纤维对Cu2+吸附容量可达2.00mmol/g。     

后交联纤维的制备及吸附性能研究

用对二氯甲基苯作为后交联剂,与聚丙烯接枝苯乙烯-二乙烯苯纤维进行后交联反应,制备出具有高比表面积的后交联纤维.对影响反应的各种因素:反应温度、时间、催化剂和配料比进行了研究,得出最优化的制备条件.并且在静态条件下,研究了水溶液中后交联纤维吸附吡啶的热力学特性,测定了不同温度下的吸附等温线.结果表明,后交联纤维吸附吡啶符合Freundlich模型,表现为放热的物理吸附过程,而且是自发进行的.     

离子交换纤维除氯的动态试验的研究

比较静态交换与动态交换试验结果,发现在动态交换过程中,交换柱内纤维的利用率极低,吸附效率不到30%。通过模拟溶液在交换柱内扩散、吸附过程,得出由于交换柱内的纤维填充不均匀产生空隙,造成氯化钠溶液选择性流过交换柱从而降低了吸附效率。采用去离子水充满交换柱,然后用氯化钠溶液逐渐替换的方法,可以大大提高纤维利用率。     

聚乙烯亚胺型吸附纤维的制备及其对二氧化碳的吸附性能

以玻璃纤维作为基质复合聚乙撑亚胺（PEI），制得含多胺基的复合型吸附纤维。表征了该吸附纤维的化学结构，评价了不同PEUEP比例、涂布质量以及吸附气体中CO2浓度对CO2吸附容量的影响。研究表明，在饱和水蒸汽环境中，CO2吸附量随PEUEP比例的增加而增加，对二氧化碳的吸附量最高可达89．11mgCO2／g-吸附纤维，相当于276．96mg CO2／g-PEI，但CO2吸附量随涂布质量的增加而降低。吸附气中CO2含量对CO2吸附容量的影响较大，随吸附气中CO2含量的增加，吸附纤维对CO2的吸附容量也增加。     

一种新型离子交换纤维材料的制备及其应用

以在极端的环境中仍具有良好的稳定性和完整性的聚四氟乙烯纤维为基体，通过共辐照接枝苯乙烯单体，而后把接枝纤维氯甲基化、胺化，制备出一种高交换容量、高机械强度、高热稳定性、耐腐蚀、抗氧化的强碱型离子交换纤维材料。对辐照纤维、接枝纤维、氯甲基化纤维及最终产品纤维从化学结构、机械性能、热稳定性、吸附性能、吸附容量等方面进行了表征。材料的拉伸伸长率、拉伸强度保持良好；5％热失重温度高，可以在400℃左右的温度下长期工作；最大静态吸附容量达6．08mmol／g。新型材料对于酸性气体CO2有良好的吸附脱除作用。     

聚丙烯基阴离子交换纤维制备工艺对其性能的影响

采用共辐射引发接枝共聚方法在聚丙烯纤维上接枝苯乙烯,通过氯甲基化和胺化反应制备强碱性阴离子交换纤维。研究了反应条件对接枝率、交换容量和纤维强度的影响。结果表明,共辐照接枝反应中,当二乙烯苯含量2%,剂量率0.5 kG y/h~1.0 kG y/h,照射时间5 h~8 h时,接枝纤维的接枝率和力学强度较高。功能化反应中,当氯甲基化反应温度40℃~45℃,反应时间15 h~20 h,胺化反应温度30℃,反应时间15 h~20 h时,制备的纤维具有较好的力学性能和较高的交换容量。     

聚丙烯接枝硅酸钙制备功能化纤维及对双酚A的吸附研究

通过辐射接枝的方法在聚丙烯(PP)纤维上接枝丙烯酸单体,涂覆硅酸钠后经氯化钙交联得到接枝硅酸钙的PP功能化纤维(PP-g-CaSiO3)。红外光谱(IR)和扫描电镜图(SEM)表明硅酸钙成功地接枝到PP纤维表面。BET测试表明,当接枝率为46%时,PP-g-CaSiO3的比表面积高达376.64m2/g。PP-g-CaSiO3对水中双酚A(BPA)表现出良好的吸附性能,饱和吸附量达到39.23mg/g,吸附等温线满足Langmuir模型,吸附动力学符合二级动力学模型。     

银在活性炭纤维上的吸附及分布

采用水蒸气、氯化锌或磷酸活化等方法，通过控制不同的活化时间，制备了若干系列的沥青基活性炭纤维，研究了这些活性炭纤维对银离子的还原特性及金属银颗粒在活性炭纤维表面的分布形态。结果显示，纤维表面的金属银颗粒即有微米级粒子，也有纳米级粒子。随制备方法及溶液中银离子的初始浓度不同，还原吸附在纤维表面上的银离子的粒径不同。活性炭纤维的微孔丰富，石墨化程度低，还原吸附的银颗粒相对较细；石墨化程度高，表面化学反应性强，则还原吸附的银颗粒相对较粗。因此，通过调整纤维的制备方法及溶液的银离子浓度，可控制还原吸附到纤维表面上的银粒子基本为纳米级粒子。     

磺化超细聚苯乙烯离子交换纤维的制备及吸附性能

采用微乳液聚合方法合成了高分子量的聚苯乙烯(PS);由PS丁酮溶液静电纺丝制成纤维膜;室温下磺化制得离子交换纤维膜;测定了其对阳离子红染料的吸附性能。分析测试结果表明:PS黏均分子量为26万~78万;纺丝过程稳定,纤维形态良好;磺化时间为30 min和50 min时,PS膜的磺化度分别为4.8%和54.4%;离子交换纤维对阳离子红染料的吸附类似单分子层吸附,并且磺化度越高,吸附速度变快。