胺接枝螯合絮凝剂的制备及其除铅性能研究

研究了以聚丙烯酰胺(PAM)、甲醛、二乙烯三胺(DETA)为原料,按照Mannich反应机理制备部分胺化接枝型螯合作用絮凝剂(CFA)及其从水中除铅性能。基于在聚丙烯酰胺的分子长链上引入具有螯合作用的基团,使得该螯合絮凝剂既具有捕捉Pb2+离子螯合作用又具有絮凝作用,因此可用于从低浓度含铅废水中絮凝沉降除铅。实验考察了螯合絮凝剂合成及从含铅废水中除铅的的最佳条件。结果表明,该螯合絮凝剂合成条件易于掌握、工艺简单易行、除铅快速、操作简便,对含铅50 mg/L的模拟含铅废水,以絮凝剂比废水为1∶125(体积比)加量,经絮凝沉淀后,可去除90%以上的铅,除铅效果明显。获得了一种新的、低成本的从含铅废水中去除铅的材料和方法。     

蒙脱土基复合除汞剂处理含汞废水研究

针对天然气生产中产生的废水具有含汞量高且汞浓度变化大难以处理的问题,文中研制了蒙脱土基复合除汞剂,可使处理后的废水达到污水外排国家标准,探讨了汞离子质量浓度、水中含油量及其他重金属离子存在时对除汞效果的影响。结果表明:蒙脱土对Na_2S的吸附量随其质量浓度的增加而增大,在粒径中值为0.065 mm时,对Na_2S的吸附量最高可达35.6 mg/g;当该除汞剂加量为10 g/L时,可使废水中汞离子质量浓度由600 mg/L降低到0.05 mg/L以下;加入适量的絮凝剂能提高处理效果;含汞废水中的含油量在200 mg/L以下以及其他重金属离子如Zn~(2+),Cu~(2+),Pb~(2+)的存在对除汞效果影响较小。     

双硫腙接枝聚氨酯泡塑吸附材料的制备及其除汞性能的研究

研究了双硫腙(H2D2)接枝聚氨酯泡塑(PU Foam)吸附材料的制备,考察了螯合泡塑的合成及从含汞废水中除汞的最佳条件。结果表明,该吸附材料对Hg2+具有良好的螯合吸附作用,且除汞效果明显,对8 mg/L含Hg2+废水,在pH为6,固液比为1∶100,温度15℃条件下螯合反应4 h,汞去除率可高达99.99%以上,一次处理后溶液中Hg2+含量低于0.000 8 mg/L,达到了国家饮水标准。且由吸附等温线可知,该过程属于Langmuir单分子层吸附过程,饱和吸附量为2.17 mg/g,可对水中痕量Hg2+进行深度吸附处理。由此,获得了一种新型的、合成工艺简单、成本低廉的含汞废水处理材料。     

除氟剂CeO2/SiO2的制备及其除氟性能研究

以原硅酸四乙酯(TEOS)和硝酸铈(Ce(NO)3.6H2O)为原料,采用溶胶凝胶法制备出了除氟剂CeO2/SiO2。采用IR、XRD、BET等分析方法对所得样品进行了表征,并初步研究了该除氟剂的除氟性能。结果表明,经400℃焙烧的CeO2/SiO2除氟剂在室温,原水,固液比为1∶20,振荡时间为2h时,除氟效果好,除氟率达90%以上,已达到国家饮用水标准0.5mg/L~1mg/L。     

含DNA单链结构的功能聚乙烯的制备及其除汞性能

该文制备了一种含DNA单链结构的汞离子吸附材料,并研究了其对水中汞离子的去除能力。在聚乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯薄膜（PE-g-PGMA）J2,利用接枝链上的环氧基团与氨基的加成反应,将末端被氨基修饰的富含胸腺嘧啶碱基的DNA单链固定于PE表面,得到含DNA单链结构的功能聚乙烯。通过光电子能谱（XPS）分析证明,DNA单链被成功固定在PE基材表面。汞离子吸附实验结果表明,该吸附材料在0．5μg/L以下的低浓度下仍能吸附汞离子。     

玻璃工业中汞的污染及其治理

本文简要介绍了汞及其在玻璃工业中的应用,和由此造成的危害,重点论述了汞的污染情况和汞污染废水的处理方法。     

螯合絮凝沉降法从含镉水中除镉的研究

以聚丙烯酰胺絮凝剂为骨架,以二乙烯三胺为接枝螯合基团,在甲醛参与下,依据Mannich反应,制得螯合基团接枝絮凝剂CFA。研究了CFA在模拟含镉废水中除镉的效率,结果表明,在pH5～8范围,絮凝剂用量为15mL／L的常温条件,经两级絮凝处理可将浓度为10mg／L的Cd2＋降至0．087mg／L,去除率达99．1％,能够满足各工业废水排放标准。     

改性大豆蛋白凝胶对金属离子螯合能力的研究

用乙二胺四乙酸二酐（EDTAD）对大豆蛋白进行酰化改性,再用戊二醛交联制得凝胶,研究了凝胶对Pb^2＋、Zn^2＋、Cu^2＋、Ca^2＋的螯合能力,探讨了离子浓度、温度、pH值和改性程度对凝胶金属螯合能力的影响。凝胶对Ca^2＋、Zn^2＋、Pb^2＋、Cu^2＋的最大螯合分别为0．71、0．65、0．75、0．58mmol/g。结果表明,该凝胶具有作为金属螯合剂应用于污水处理中的可能性。     

新型螯合凝胶在废水除镉(Cd~(2+))中的应用

聚丙烯酰胺(PAM)聚合链上的酰胺基团通过Mannich反应,获得接枝双硫腙或巯基乙胺,得到聚丙烯酰胺双硫腙接枝和巯基乙胺接枝凝胶,考察pH、振荡时间、反应温度、凝胶用量及干扰因子等对水中镉离子(Cd⁽²⁺⁾)去除效果的影响。结果表明,除镉的最佳条件为:含镉废水浓度5 mg/L,溶液pH为6.0,振荡时间2.0 h,温度20℃,双硫腙螯合凝胶2.5 g或巯基乙胺螯合凝胶0.5 g。在此条件下,其螯合除镉率高达99.98%,溶液中余镉残留量低于0.001 mg/L,达到国家排放标准。凝胶除镉的效果不受KCl、Na_2CO_3、Mg(NO_3)_2、Na_2SO_4干扰离子的影响。获得了一种新的从工业废水中除去镉离子(Cd(2+))去除效果的影响。结果表明,除镉的最佳条件为:含镉废水浓度5 mg/L,溶液pH为6.0,振荡时间2.0 h,温度20℃,双硫腙螯合凝胶2.5 g或巯基乙胺螯合凝胶0.5 g。在此条件下,其螯合除镉率高达99.98%,溶液中余镉残留量低于0.001 mg/L,达到国家排放标准。凝胶除镉的效果不受KCl、Na_2CO_3、Mg(NO_3)_2、Na_2SO_4干扰离子的影响。获得了一种新的从工业废水中除去镉离子(Cd⁽²⁺⁾)的方法。     

新型螯合凝胶在废水除镉(Cd~(2+))中的应用

聚丙烯酰胺(PAM)聚合链上的酰胺基团通过Mannich反应,获得接枝双硫腙或巯基乙胺,得到聚丙烯酰胺双硫腙接枝和巯基乙胺接枝凝胶,考察pH、振荡时间、反应温度、凝胶用量及干扰因子等对水中镉离子(Cd~(2+))去除效果的影响。结果表明,除镉的最佳条件为:含镉废水浓度5 mg/L,溶液pH为6.0,振荡时间2.0 h,温度20℃,双硫腙螯合凝胶2.5 g或巯基乙胺螯合凝胶0.5 g。在此条件下,其螯合除镉率高达99.98%,溶液中余镉残留量低于0.001 mg/L,达到国家排放标准。凝胶除镉的效果不受KCl、Na_2CO_3、Mg(NO_3)_2、Na_2SO_4干扰离子的影响。获得了一种新的从工业废水中除去镉离子(Cd~(2+))的方法。     

掺硫介孔炭的制备及其汞脱除特性

采用模板法,以MCM-41为模板剂,2-噻吩乙醇和百里香酚蓝为前体,制备了掺硫介孔炭吸附剂,在固定床汞吸附实验装置上研究了其脱汞性能,考察了前体质量比、煅烧温度、烟气温度与烟气组分（O₂、SO₂）等因素对其脱汞性能的影响,并对吸附剂的物化特性进行了表征,分析了其脱汞特性。结果表明：在前体（2-噻吩乙醇∶百里香酚蓝）质量比为6∶1、煅烧温度为900℃时制备获得的掺硫介孔炭MCM-900-1∶6的脱汞效率最高,其比表面积达932m²/g,C质量分数为81.12%,S质量分数为10.24%;MCM-900-1∶6脱汞温度区间较广,在50～150℃下脱汞效率高达90%;MCM-900-1∶6有着良好的抗SO₂干扰能力,O₂对其脱汞有一定的促进作用;随着煅烧温度上升,掺硫介孔炭的分层现象消失且变得更加规整;FTIR表明900℃煅烧后,掺硫介孔炭的C＝S取代O―H成为数量最多的官能团;XPS分析表明,掺硫介孔炭表面主要为噻吩硫与单质硫,它们对脱汞起主要作用。     

天然气脱汞吸附剂的制备及其性能评价

天然气中含汞会对天然气的开发及使用带来危害，实验采用固定床吸附法脱除天然气中的汞。实验以Al₂O₃和活性炭复合颗粒为载体，通过浸渍法负载S、CuS和CuS _x 多组分活性物，制备了天然气脱汞吸附剂，考察了制备工艺条件的影响。采用X射线衍射检测（XRD）与扫描电镜（SEM）对活性物负载情况进行了表征。结果表明，在载体上成功负载了CuS和S，其中CuS质量分数为12.80%，总S质量分数为8.32%。以含汞空气模拟含汞天然气，考察了进气口汞含量、停留时间对脱汞吸附剂脱汞效果的影响。结果表明，脱汞剂处理汞含量为300μg/m³的天然气，停留时间为1s时，出口汞含量为24.99μg/m³，已达到工业天然气要求。当停留时间为2s、进气口汞含量达到600μg/m³时，经脱汞剂脱汞后，出口汞含量为18.92μg/m³，达到小于28μg/m³要求。脱汞吸附剂的汞容量达到6.36%。     

巯基修饰Cu-MOFs材料的制备及其汞吸附性能

为高效对废水中的Hg²⁺进行吸附,采用电化学法合成Cu-BDC金属有机骨架材料,并进行-SH修饰,制备SH-Cu-BDC材料,用于对含Hg²⁺废水的吸附研究。通过EDS与IR红外对修饰前后样品的表征分析可知,-SH基团成功修饰到Cu-BDC材料上;N₂吸附实验表明,修饰后的SH-Cu-BDC材料出现微孔结构且比表面积增大;SEM分析表明,电化学合成Cu-BDC材料具有独特花状结构,修饰后SH-Cu-BDC材料表面均匀分布着触角状物质;10 mg SH-Cu-BDC对20 ml浓度为300 mg·L^-1的Hg²⁺溶液进行吸附,当pH=5,60 min时吸附饱和,最大吸附量为585 mg·g^-1;SH-Cu-BDC材料对Hg²⁺的吸附符合拟二级反应动力学方程和Langmuir吸附等温模型,该吸附过程是以表面吸附为主的扩散过程,且符合单分子层吸附规律;吸附再生实验表明,SH-Cu-BDC作为吸附剂可重复使用,且具有一定的稳定性。     

新型除铅材料的制备及其除铅性能

以聚氨酯泡塑为骨架,以双硫腙为接枝螯合基团,经Mannich反应,合成一种具有螯合重金属离子性能的新型材料,即双硫腙接枝聚氨酯泡塑吸附材料。依据含铅废水的水体特征以及合成的双硫腙接枝聚氨酯泡塑材料的性质,对含铅模拟废水进行吸附处理实验,探索了该泡塑材料在处理含铅废水时的最佳工艺条件,并且对其热力学及动力学机理进行了探讨。结果表明,双硫腙接枝聚氨酯泡塑材料对含铅废水有不错的吸附效果。该泡塑材料吸附铅的最佳条件:在温度20℃、p H=6时,0.3 g双硫腙接枝螯合泡塑处理5 mg/L的含铅废水50 m L,反应时间4 h后铅去除率能达到99.99%。此外,对螯合泡塑的合成机理以及吸附机理进行了理论上的分析和解释,指出了按照Mannich反应机理制备出螯合泡塑,基于在聚氨酯泡塑上引入具有螯合作用的基团双硫腙,使得该螯合泡塑具有捕捉Pb2+螯合作用。     

新型除铅材料的制备及其除铅性能

以聚氨酯泡塑为骨架,以双硫腙为接枝螯合基团,经Mannich反应,合成一种具有螯合重金属离子性能的新型材料,即双硫腙接枝聚氨酯泡塑吸附材料。依据含铅废水的水体特征以及合成的双硫腙接枝聚氨酯泡塑材料的性质,对含铅模拟废水进行吸附处理实验,探索了该泡塑材料在处理含铅废水时的最佳工艺条件,并且对其热力学及动力学机理进行了探讨。结果表明,双硫腙接枝聚氨酯泡塑材料对含铅废水有不错的吸附效果。该泡塑材料吸附铅的最佳条件:在温度20℃、p H=6时,0.3 g双硫腙接枝螯合泡塑处理5 mg/L的含铅废水50 m L,反应时间4 h后铅去除率能达到99.99%。此外,对螯合泡塑的合成机理以及吸附机理进行了理论上的分析和解释,指出了按照Mannich反应机理制备出螯合泡塑,基于在聚氨酯泡塑上引入具有螯合作用的基团双硫腙,使得该螯合泡塑具有捕捉Pb2+螯合作用。     

Synthesis and characterization of a nano-structured sorbent for the direct removal of mercury vapor from flue gases by chelation

A novel adsorbent for the capture of mercuric chloride vapor from flue gases has been developed. The adsorbent uniquely combines a chelating ligand with an ionizing surface nano-layer on a mesoporous substrate. This enables selective, multi-dentate adsorption of mercury directly from the gas phase. The synthesis of the adsorbent is described, and detailed characterization data are reported. Based on elemental analyses, the maximum theoretical (equilibrium) capacity for mercury removal is estimated to be 33 mg Hg/g. Thermal stability tests indicate stable operation up to . The capture efficiency of the adsorbent was evaluated in the fixed-bed mode for oxidized mercury. A minimum operating capacity of 12 mg/g was observed, and removal of mercury through the formation of chelate was confirmed with Far-FTIR.     

Preparation of a long-alkyl-chain silane grafted organic montmorillonite and its nanocomposite with SEBS

In this study, a modified montmorillonite (W-H-OMMT) was prepared by intercalating pristine montmorillonite using a phosphorus salt and a subsequent grafting using a long-alkyl-chain silane, and the nanocomposites with poly[styrene–(ethylene-co-butylene)–styrene] (SEBS) were prepared by melt blending. The pristine and the modified MMT were characterized by XRD, FT-IR, XPS and SEM. The morphology of the SEBS nanocomposites was studied using XRD, SEM and TEM, and the results can be correlated well with transparency, color, surface contact angle, rheological behavior, thermal and mechanical properties of the nanocomposites. As compared with pristine and the modified clay, more uniform dispersion and improved compatibility are observed for the W-H-OMMT in the SEBS matrix, resulting in better transparency and more hydrophobic surface for the SEBS/W-H-OMMT nanocomposite. Better thermal stability, a synergetic effect in tensile strength and elongation at break were observed, which can be attributed to well dispersion of the W-H-OMMT, as well as perfect adhesion between the W-H-OMMT and the SEBS matrix from the enhanced molecular interaction between the long-alkyl chain and the SEBS molecules. Compared to pure SEBS, the strength and elongation of SEBS/W-H-OMMT nanocomposite increased by 8.5 and 7.6 %; meanwhile, the water contact angel and the 50 % weight loss temperature increased by 5.3 and 13.1 %, respectively. Appropriate silane grafted organic montmorillonite provided an efficient way for the overall performance improvement of SEBS.     

新型包埋吸附剂的制备及其除磷效果研究

为了吸附去除富营养化水体中的磷,利用碱酸改性凹凸棒石(ATP),经包埋成型技术制备一种新型吸附剂,考察其对水中磷酸根的吸附性能。结果表明,利用质量分数为8%的PVA包埋成型的Zr-ATP复合吸附剂在常温、常压下进行静态除磷试验,除磷效率为99%,吸附容量为7.8 mg/g,该富营养化修复剂值得进一步深化研究。     

聚合硫酸铁铝的制备及除磷性能研究

介绍了利用硫酸法生产钛白粉的副产硫酸和赤泥提铁渣资源化制备聚合硫酸铁铝（PAFS）的工艺,实验得到优化后的最佳工艺条件参数：液固质量比为6∶1、溶出温度为105 ℃、溶出时间为80 min,在此工艺条件下赤泥提铁渣的溶出率达到65.2%,且优化合成的聚合硫酸铝铁中全铁的质量分数为8.23%、氧化铝的质量分数为1.12%、盐基度为12.88%。利用以上工艺条件制备得到的聚合硫酸铁铝与市售净水剂（聚合硫酸铁、聚合氯化铝）做除磷对比实验,实验结果表明,在同一加药量的情况下本研究制备的聚合硫酸铁铝除磷效果较好,去除率最高可达95.45%（加药量为300 mg/L）。