淀粉改性重金属螯合絮凝剂ISXA的制备及性能研究

将具有螯合功能的黄原酸基和酰胺基接枝到交联淀粉分子结构中,制备了高分子重金属螯合絮凝剂ISXA。通过单因素试验和正交试验获得了ISXA的最佳制备条件为:淀粉交联阶段,环氧氯丙烷与淀粉质量比为1.2∶10,反应温度为40℃,p H值为10;黄原酸化阶段,CS2与淀粉质量比为6.3∶10,反应温度为35℃,p H值为11;丙烯酰胺(AM)接枝阶段,AM与淀粉质量比为1.5∶10,反应温度为45℃,p H值为5。经FTIR、元素分析,ISXA具有黄原酸基及酰胺基结构。对Cu2+的螯合絮凝试验结果表明,ISXA在在弱酸性下有很好的捕集沉淀效果,p H值为6时,对于Cu2+质量浓度分别为5、20和50 mg/L的溶液,ISXA的投加量分别为24、90及200mg/L,Cu2+去除率可达99%。絮体颗粒密实,在不同p H值下沉降性能良好。黄原酸基中的硫原子与Cu2+发生配位反应而形成ISXA-Cu螯合沉淀物,吸附架桥和网扫卷捕是ISXA絮凝反应的主要机理。     

ADA螯合纤维素的合成及吸附性能

通过将N-(氨基甲酰甲基)亚氨基二乙酸(ADA)基团接枝到纤维素上,制备了具有氨基、羧基等配位体的ADA螯合纤维素。红外光谱分析ADA螯合纤维素表明,3200~3 500 cm~(-1)处与一N—H和C=O—NHR相关的吸收峰明显增宽吸收增强,在1 650~1 545 cm~(-1)和1 420~1 300cm~(-1)出现了羧酸盐的吸收带,提高了纤维素对Cu~(2+)、Ni~(2+)和Cd~(2+)的平衡吸附容量。对ADA螯合纤维素吸附重金属过程热力学、动力学及吸附进行了研究,探讨其相应的吸附机理和再生性能。研究结果:ADA螯合纤维素对重金属离子的吸附过程符合二级吸附动力学方程,与重金属形成配位键,系化学吸附过程。     

高岭土负载改性壳聚糖重金属吸附剂性能研究

壳聚糖是一种来源广泛、无毒、易降解的天然高分子材料,其分子中的羟基和氨基等官能团能与重金属离子进行螯合吸附。该研究充分利用高岭土高机械强度及多孔结构的特点,在其孔道结构中负载对重金属离子具有选择性吸附作用的改性壳聚糖,对解决传统改性壳聚糖在重金属污水处理中成本过高问题具有重要意义。通过超声和高温搅拌作用,在高岭土中负载改性壳聚糖合成新型的重金属吸附剂,幵针对其对污水中的Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)等重金属离子的吸附效果、吸附性能及最佳吸附条件等进行了相应研究和应用前景展望。     

硫脲型螯合滤膜的制备及其性能研究

合成了对Hg~(2+)、Ag+等金属离子具有大螯合容量的聚砜苄硫脲螯合滤膜。该膜对Hg~(2+)、Ag~+的最大螯合容量分别为600ug/cm~2(335mg Hg(2+)/g)和1360ug/cm~2(759mg Ag~+/g)。硫脲官能基对Hg~(2+)的螯合比为1:1。探讨了基膜性质,硫脲反应时间、温度和硫脲浓度对螯合容量的影响,研究了膜对Hg~(2+)的螯合吸附速率及盐溶液pH值、温度和盐浓度对螯合容量的影响。用动态法测得膜对Hg~(2+)的螯合容量为811ug/cm~2。该膜可用来从水中捕集Hg~(2+)、Ag~+等金属离子。     

溶液中腐植酸对钢渣吸附重金属离子的影响

正以宝钢钢渣和首钢钢渣为吸附剂,通过吸附实验考察了溶液中腐植酸的存在对钢渣吸附重金属离子Cu~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)的影响。研究结果表明,钢渣可以同时吸附去除溶液中的腐植酸和重金属离子。腐植酸的存在可以明显地促进钢渣对重金属离子的吸附。当腐植酸的浓度为30 m g/L时,可使宝钢钢渣对Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cd~(2+)的理论吸附量分     

重质碳酸钙螯合吸附剂的制备及其吸附性能研究

以重质碳酸钙为原料,采用阳离子淀粉改性制备重质碳酸钙螯合吸附剂。通过单因素实验,并用正交实验优化探究影响因素对Cd~(2+)吸附效果的影响,用原子吸收分光光度计测定溶液中重金属Cd~(2+)的浓度。结果表明,重质碳酸钙螯合吸附剂对Cd~(2+)的最优吸附条件为pH=5.0、重质碳酸钙螯合吸附剂用量为25 g/L、吸附时间为3 h、温度为25℃,吸附率可达到99.94%。红外光谱表征表明,重质碳酸钙与阳离子淀粉存在化学吸附,改变了重质碳酸钙的表面性质,并且重质碳酸钙表面已被阳离子淀粉包覆。     

原位高效利用湿法磷酸中Mn2+的工艺研究

在湿法磷酸生产水溶磷酸一铵的过程中,通过向中和阶段添加螯合剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na),直接生产出含Mn~(2+)的水溶肥,既满足了农作物生长需求,又实现了湿法磷酸中Mn~(2+)的原位高效利用。考察螯合温度、螯合剂添加量和螯合pH对螯合效率的影响。结果表明,在反应温度为30℃,螯合剂添加量为湿法磷酸质量的0.5%,螯合pH为3的条件下,Mn~(2+)的螯合率最高为11.0%。并通过对产品的FT-IR分析,证明了螯合机制为配位反应。     

环保型阻垢剂PESA的相关研究

采用水浴加热80℃制备PESA-Ca⁽²⁺⁾螯合物,使用拉曼红外光谱仪分析PESA-Ca(2+)螯合物,使用拉曼红外光谱仪分析PESA-Ca⁽²⁺⁾螯合物和PESA的红外光谱图,确定制备的螯合产物;用草酸钠作指示剂,在不断摇动下用500 mg/L的标准钙溶液滴定测定PESA-Ca(2+)螯合物和PESA的红外光谱图,确定制备的螯合产物;用草酸钠作指示剂,在不断摇动下用500 mg/L的标准钙溶液滴定测定PESA-Ca⁽²⁺⁾螯合物的螯合值,结果表明,PESA对水溶液中钙离子的螯合值为135 mg(Ca(2+)螯合物的螯合值,结果表明,PESA对水溶液中钙离子的螯合值为135 mg(Ca⁽²⁺⁾)/g PESA,从而推出PESA对水溶液中钙离子的螯合配位比为3.622∶1,即每一个PESA分子将与3.622个钙离子发生配位作用;对PESA-Ca(2+))/g PESA,从而推出PESA对水溶液中钙离子的螯合配位比为3.622∶1,即每一个PESA分子将与3.622个钙离子发生配位作用;对PESA-Ca⁽²⁺⁾螯合物的可生物降解性进行研究,结果表明10 d的生物降解率为12.8%,大于10%,但28 d的生物降解率仅为21.062 5%,说明其为可生物降解物质,但并不是易生物降解物质。     

活性污泥对重金属离子吸附特性的研究

利用活性污泥作为吸附剂,吸附废水溶液中重金属离子。研究了pH值、重金属离子初始浓度对活性污泥吸附效果的影响,以及吸附重金属离子前后废水pH值的变化情况,同时探讨了pH值、 Cu~(2+)和Cd~(2+)初始浓度对活性污泥中可溶性有机物产生量的影响。结果表明,活性污泥对重金属离子具有良好的吸附效果,活性污泥对Pb~(2+)、 Cd~(2+)、 Cu~(2+)、 Zn~(2+)、 Ni~(2+)的最佳吸附pH值在7～9之间。随着初始浓度的增大,活性污泥对Zn~(2+)、 Ni~(2+)的吸附率降低,对Cd~(2+)的吸附率升高,对Cu~(2+)的吸附率先升高后降低,对Pb~(2+)的吸附率无显著影响。活性污泥吸附重金属离子后溶液的pH值均向中性区域变化。溶解性有机物的产生量随着pH值的增大呈先降低后缓慢升高的趋势。在相同的pH值下溶解性有机物的产生量随着重金属离子浓度的增大而增大。     

镁、铁离子降低羧甲基纤维素保水剂吸水率的机理探讨

采用环氧氯丙烷交联羧甲基纤维素得到交联羧甲基纤维素(CCMC),测试其在含Mg⁽²⁺⁾或Fe(2+)或Fe⁽³⁺⁾的盐溶液中的吸水特点,分析其结构变化,对Mg、Fe影响羧甲基纤维素保水剂吸水率的机理进行了研究。CCMC在Mg(3+)的盐溶液中的吸水特点,分析其结构变化,对Mg、Fe影响羧甲基纤维素保水剂吸水率的机理进行了研究。CCMC在Mg⁽²⁺⁾或Fe(2+)或Fe⁽³⁺⁾的盐溶液中吸水饱和后再放入去离子水中,测试其恢复性能;采用红外光谱和热失重方法分析吸附阳离子的CCMC的结构和交联度变化。结果表明,随着阳离子价态的增大,CCMC的恢复性能减弱。Mg(3+)的盐溶液中吸水饱和后再放入去离子水中,测试其恢复性能;采用红外光谱和热失重方法分析吸附阳离子的CCMC的结构和交联度变化。结果表明,随着阳离子价态的增大,CCMC的恢复性能减弱。Mg⁽²⁺⁾通过单原子螯合方式与CCMC中的羧基结合,而Fe(2+)通过单原子螯合方式与CCMC中的羧基结合,而Fe⁽³⁺⁾则通过双原子螯合配位;引入Mg(3+)则通过双原子螯合配位;引入Mg⁽²⁺⁾后,CCMC热解起始温度降低,质量损失增大,而引入Fe(2+)后,CCMC热解起始温度降低,质量损失增大,而引入Fe⁽³⁺⁾则提高CCMC热解起始温度,降低其质量损失。Mg(3+)则提高CCMC热解起始温度,降低其质量损失。Mg⁽²⁺⁾、Fe(2+)、Fe⁽³⁺⁾降低羧甲基纤维素保水剂的主要机理是通过与羧基结合,降低离子对电离度,同时引入Mg(3+)降低羧甲基纤维素保水剂的主要机理是通过与羧基结合,降低离子对电离度,同时引入Mg⁽²⁺⁾不会改变CCMC的交联度,而引入Fe(2+)不会改变CCMC的交联度,而引入Fe⁽³⁺⁾则大幅提高CCMC的交联度,进而降低吸水能力。     

亚氨乙酸型螯合吸附材料IAA-PEI/SiO2对重金属离子的螯合吸附行为

将聚胺大分子聚乙烯亚胺(PEI)接枝于微米级硅胶微粒表面,制得接枝微粒PEI/SiO2,然后使氯乙酸与PEI大分子中的伯、仲胺基发生亲核取代反应,形成亚氨乙酸(IAA)型螯合吸附材料IAA-PEI/SiO2. 研究了IAA-PEI/SiO2对重金属离子的螯合吸附行为和吸附机理. 结果表明,由于亚氨乙酸基团与重金属离子之间的静电作用与配位螯合作用,IAA-PEI/SiO2对重金属离子可产生强的螯合吸附作用,对Ni2+的吸附容量可达1.4 mmol/g;吸附过程为放热过程;在可抑制重金属离子水解的pH范围内,pH值越高,吸附能力越强;IAA-PEI/SiO2对重金属离子的吸附容量顺序为Ni2+> Pb2+>Cu2+>Cd2+.     

Chelating polymer bearing triazolylazophenol moiety as the functional group

The chelating polymer-bearing triazolylazophenol moiety as the functional group was synthesized, its metal adsorption properties for 6 divalent heavy metal ions; Co²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, and Pb²⁺ were investigated. The capacity of the polymer for Cu²⁺ achieved 8.7 mEq/g in pH 5.3 solution. The polymer showed remarkable color changes from orange to red violet or blue violet with its chelations to the heavy metal ions. The metal adsorption rates of the polymer were rapid in performing complete capacity saturation of heavy metal ions in about 30 min. The capacities varied little the presence of alkali or alkaline earth metal ions in solutions. The perfect elimination of metals from the polymer–M²⁺ chelates were performed with mineral acid solutions. The metal ions; Cu²⁺ and Ni²⁺ in plating-process solutions were effectively removed by the chelating polymer, and the polymer can be practically used for the removal of these ions from waste water.     

重金属离子捕集剂DTCR处理含Cr3+,Cu2+,Ni2+废水工艺研究

文中以NaHSO3作还原剂,重金属捕集沉淀剂DTCR做螯合剂,处理含有重金属离子的电镀废水。用正交实验确定了各因子的最佳控制条件,对处理前后废水中的Cr3+,Cu2+,Ni2+等金属离子浓度进行了检测,并将生成的螯合物进行了溶出实验。研究结果表明:该工艺可同时处理多种重金属离子,工艺简单,条件温和,螯合剂可直接投放入池,无需增加特殊设备,效果好,处理后的废水达国家排放标准,且沉淀溶出率低,化学性质稳定,不会造成二次污染。因此,这是一种有效的电镀废水处理新方法。     

壳聚糖及其衍生物吸附电镀废水中重金属离子的研究进展

壳聚糖是一种来源广泛、无毒、易降解的天然高分子材料,其分子中的羟基和氨基等官能团能与重金属离子进行螯合吸附。介绍了近几年壳聚糖对电镀废水中Cu2+、Zn2+及Cd2+等离子的吸附处理,并综述了壳聚糖的几种不同形式的衍生物吸附电镀废水中重金属离子的研究进展。     

新型螯合纤维对重金属离子吸附性能的研究

本文研究了由聚(N-乙烯基甲酰胺／丙烯腈)水解得到的一种新型螫合纤维的合成、结构特征和螯合性能。这种纤维包含了高密度的螯合基像脒基、氰基和酰胺基等。研究结果显示了该纤维对金属离子有很高的束缚能力，对Cu^2 ，Cr^3 ，CO^2 和Ni^2 的最大吸附量分别为108．46，87．03，137．68和105．06mg／g。吸附在螫合纤维上的金属离子经洗脱后可回收，螯合纤维可以反复使用。     

Preparation of Chelating Resins Containing a Pair of Neighboring Carboxylic Acid Groups and the Adsorption Characteristics for Heavy Metal Ions

Abstract

For the functional enhancement of chelating resins containing carboxylic acids, copolymer beads were prepared by suspension polymerization of styrene (St), methyl methacrylate (MMA), and divinylbenzene (DVB) in the presence of toluene as diluent. The phenyl rings of the beads were directly chloromethylated, and the carboxylic ester groups of the beads were converted into hydroxymethyl groups by reduction followed by chlorination to give chloromethyl groups, respectively. The chelating resins containing a pair of neighboring carboxylic acid groups (NCAGs) were obtained by the alkylation of chloromethyl groups in copolymer beads with diethyl malonate in the presence of sodium hydride followed by hydrolysis using aqueous alkali solution. Accordingly, the structural effects of the resins on the adsorption of heavy metal ions were investigated. Poly(St‐co‐DVB)‐based chelating resin containing NCAGs showed adsorption abilities toward heavy metal ions like Pb²⁺, Cd²⁺, and Cu²⁺, whereas poly(MMA‐co‐DVB)‐based chelating resin containing NCAGs showed adsorption abilities toward heavy metal ions like Cu²⁺, Cd²⁺, and Co²⁺. On the other hand, poly(St‐co‐MMA‐co‐DVB)‐based chelating resin containing NCAGs showed adsorption abilities toward heavy metal ions like Pb²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺, Co²⁺, and Cu²⁺: a synergistic effect on the adsorption of heavy metal ions like Pb²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺, and Co²⁺ was observed. The adsorption ability of poly(St‐co‐MMA‐co‐DVB)‐based chelating resin among three kinds of chelating resins was relatively good.     

Preparation and adsorption properties of poly(N‐vinylformamide/acrylonitrile) chelating fiber for heavy metal ions

In this article we report a new chelating fiber that was prepared from a hydrolyzate of poly(N‐vinylformamide/acrylonitrile) by a wet‐spinning method. This fiber contains chelating groups, such as amidine groups, amino groups, cyano groups, and amide groups, with high densities. We examined the chelating abilities for several metal ions with this fiber, and present the morphological merit of the fibrous product compared with the globular resin. Based on the research results, it is shown that the fiber has higher binding capacities and better adsorption properties for heavy metal ions than the resin. The pH value of the metal ion solution shows strong influences on the adsorption of the metal ions. The maximum adsorption capacities of the fiber for Cu²⁺, Cr³⁺, Co²⁺, Ni²⁺, and Mn²⁺ are 112.23, 88.11, 141.04, 108.06, and 73.51 mg/g, respectively. In mixed metal ions solution, the fiber adsorbs Cr³⁺, Cu²⁺ and Co²⁺ efficiently. The adsorbed metal ions can be quantitatively eluted by hydrochloric acid. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 85: 1378–1386, 2002     

改性玉米淀粉对重金属捕集性能的研究

研究了二硫代氨基甲酸改性玉米淀粉(DTCS)对单一重金属溶液中重金属离子的捕集作用,考察了影响其捕集作用的因素,包括重金属种类、pH、温度、混凝时间、无机离子的干扰等,确定了合适的应用条件.结果表明,在单一重金属离子浓度为1.0×10-3 mol/L的溶液中,DTCS对重金属离子捕集的选择性:Cu2 ＞Pb2 ＞Cd2 ＞Zn2 ＞Ni2 ,去除率分别为99.91%、99.88%、87.36%、85.17%、66.36%,且K 、Ca2 等无机离子对其去除效果影响不大.     

Removal of heavy‐metal ions from aqueous solution with nanochelating resins based on poly(styrene‐alt‐maleic anhydride)

Chelating resins have been considered to be suitable materials for the recovery of heavy metals in water treatments. A chelating resin based on modified poly(styrene‐alt‐maleic anhydride) with 2‐aminopyridine was synthesized. This modified resin was further reacted with 1,2‐diaminoethan or 1,3‐diaminopropane in the presence of ultrasonic irradiation for the preparation of a tridimensional chelating resin on the nanoscale for the recovery of heavy metals from aqueous solutions. The adsorption behavior of Fe²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, and Pb²⁺ ions were investigated by the synthesis of chelating resins at various pH's. The prepared resins showed a good tendency for removing the selected metal ions from aqueous solution, even at acidic pH. Also, the prepared resins were examined for the removal of metal ions from industrial wastewater and were shown to be very efficient at adsorption in the cases of Cu²⁺, Fe²⁺, and Pb²⁺. However; the adsorption of Zn²⁺ was lower than those of the others. The resin was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, X‐ray diffraction analysis, and differential scanning calorimetry analysis. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013     

聚(N-(2-乙氨基))天冬酰胺的合成及其对Pb2+和Cu2+螯合的研究

通过聚琥珀酰亚胺(PSI)与乙二胺的加成反应得到聚(N-(2-乙氨基)天冬酰胺)(PEAA),可以实现在水溶液中与Pb2+和Cu2+螯合,Pb2+的最大螯合量为49.81mg/g,去除率为92.98％ ;Cu2+的最大螯合量为19.01mg/g,去除率为83.62％.通过红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS...