阴离子交换纤维的制备及吸附Cr（VI）性能研究

采用共辐射引发接枝共聚法在聚丙烯纤维上接枝苯乙烯-二乙烯苯,通过氯甲基化反应和胺化反 应制备强碱性阴离子交换纤维。当单体体积分数为20％-25％,辐射剂量率为1.2~1.8 kGy/h时,接枝率 可以控制在150%~250%。当氯甲基化反应温度(38±2)℃,反应时间15~25 h,胺化反应温度(30±2)℃, 反应时间15-20 h时,制备的强碱性阴离子交换纤维交换容量达到3.00 mmol/g以上。将该纤维对Cr(Ⅵ) 进行吸附试验,结果纤维对Cr(Ⅵ)的吸附以液膜扩散为主,吸附速度很快,8 min可达到吸附饱和,吸附反应 速率常数为0.015 s-1,静态吸附饱和容量为257.6 mg/g,吸附行为符合Freundlish等温吸附模型。     

中空聚丙烯基离子交换纤维的制备及表征

以CaCO_3为成孔剂,通过共混熔融纺丝和酸化制备中空聚丙烯纤维,以纤维为基体,通过引发剂接枝苯乙烯,再经氯甲基化和胺化反应制备强碱性阴离子交换纤维;采用红外光谱、电镜扫描、热重分析等分析手段对制备的离子交换纤维进行了表征,并对其交换容量、溶胀性及动力学吸附性能进行了测试。结果表明:制备的强碱性阴离子交换纤维具有较高的交换容量,约达到3.08 mmol/g,吸附性能良好,含水量大于56%,是一种性能优良的离子交换纤维。     

香草醛接枝壳聚糖的制备及其吸附性能

以壳聚糖和香草醛为原料,乙醇为溶剂,采用超声波辐射技术制备了香草醛接枝壳聚糖,用红外光谱对产物的结构进行了表征,同时研究了接枝壳聚糖的吸附性能。结果表明:采用超声波辐射法,大大提高了壳聚糖的接枝反应速度,反应2 h时接枝率达到32.85%。香草醛接枝壳聚糖对Cr6+、Cu2+的吸附容量和吸附速度大于壳聚糖。在25℃下,它对Cu2+、Cr6+的吸附容量分别达到145.68 mg/g和56.75 mg/g,并且对Cu2+、Cr6+的吸附在2 h内即可达到饱和。     

PP-St-DVB基强酸离子交换纤维的氯磺酸磺化工艺研究

以二乙烯基苯(DVB)为交联剂,制备聚丙烯(PP)纤维接枝苯乙烯(St)的纤维,以氯磺酸(HSO_3Cl)为磺化剂,通过磺化反应制得PP-St-DVB基强酸离子交换纤维,考察了反应温度、反应时间、纤维接枝率及HSO_3Cl用量对离子交换纤维交换容量的影响。结果表明:当PP-St-DVB纤维接枝率为130%~180%,磺化反应温度为50℃、反应时间为2 h,HSO_3Cl与接枝纤维中St的摩尔比即HSO_3Cl/St摩尔比为1.5,制备的离子交换纤维的交换容量较高,约达3.3 mmol/g,同时可保证纤维的强度;当HSO_3Cl/St摩尔比小于等于1.0时,纤维交换容量与HSO_3Cl用量呈线性关系,继续增加HSO_3Cl用量,纤维交换容量增加变缓;以HSO_3Cl为磺化剂,磺化后的纤维可直接放入水中,无需酸液梯度浸洗,磺化液可继续循环使用。     

低湿条件下离子交换纤维吸附性能的研究

以超高交联聚丙烯-苯乙烯-二乙烯基苯(PP-ST-DVB)纤维为母体,分别经磺化、氯甲基化和胺化反应制得强酸或强碱离子交换纤维;研究了在低湿条件下对酸碱有害气体的动态吸附性能。结果表明:强酸离子交换纤维(交换容量为2.92 mmol/g)对NH_3气体的穿透吸附量约为40.95 mg/g,高于Fiban K-1磺酸型离子交换纤维的穿透吸附量;强碱离子交换纤维对SO_2气体的穿透吸附量约为77.50 mg/g,是Fiban A-1强碱离子交换纤维的1.55倍,自制的强酸、强碱离子交换纤维可多次再生使用。     

预辐射聚丙烯纤维接枝丙烯酸反应条件优化

用60Coγ射线对聚丙烯纤维在空气中进行预辐射,然后将预辐射纤维与丙烯酸水溶液进行接枝反应。利用正交实验设计法研究了预辐照总剂量、反应温度、单体浓度、反应时间对纤维交换容量的影响。比较优化的反应条件为:预辐照总剂量为25kGy、反应温度为50℃、单体浓度为20%、反应时间为2h,所得的弱酸性阳离子交换纤维的最高交换容量为10.134mmol.g-1。     

水杨醛接枝壳聚糖的制备及其吸附性能

以壳聚糖和水杨醛为原料,采用超声波辐射技术制备了水杨醛接枝壳聚糖,并用红外光谱对产物的结构进行了表征,同时研究了接枝壳聚糖的吸附性能.结果表明:采用超声波辐射,大大提高了壳聚糖的接枝反应速度.所制得的水杨醛接枝壳聚糖对Cu2 、Cr6 的吸附容量和吸附速度要大于壳聚糖,在25℃下,其对Cu2 、Cr6 的吸附容量分别达到117.84 mg·g-1和58.14 mg·g-1,并且对Cu2 、Cr6 的吸附在1 h内即可达到饱和.     

阴离子交换纤维对磷酸根离子吸附性能及机理研究

以含偕胺肟基团的螯合纤维为原料,经Fe(NO3)3溶液处理,制得阴离子交换纤维,以其为吸附材料,对磷酸根离子进行吸附规律研究;并采用红外光谱仪(IR)和扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了表征。实验结果表明,阴离子交换纤维对磷酸根离子的吸附反应符合Freundlich及Langmuir等温吸附模型,饱和吸附量为8.299 mmol/g。采用初始浓度法确定该反应为一级反应;在不同温度下对初始浓度为0.04994 mol/L的磷酸根离子进行吸附,测定了各温度下的反应速率常数,由速率常数与温度的关系得出反应的活化能Ea=22.55 kJ/mol,速率常数k=40.65 e-Ea/RT。     

聚丙烯酸钠-腐植酸树脂的制备及其吸附Cr(Ⅵ)性能研究

以腐植酸接枝改性聚丙烯钠树脂,制备出具有吸附Cr(Ⅵ)性能的聚丙烯酸钠-腐植酸吸附树脂,研究了单体配比、交联剂用量、中和度及吸附时间对树脂吸附性能的影响。结果表明,随着单体配比、交联剂用量和中和度的增加,吸附树脂对Cr(Ⅵ)的吸附率和吸附量先增加后降低,当饱和吸附t为2h,吸附树脂对Cr(Ⅵ)的吸附率为80.86%,吸附量为0.656mg/g。采用红外分光光度计和扫描电镜对吸水树脂表征,证明产物具有预期的结构。     

大网均孔弱碱性离子交换纤维的合成与性能研究

以大网均孔吸附纤维（MIAF）为原料,对其进行氯甲基化、胺化,制得大网均孔阴离子交换纤维（MIAEF）,测定MIAEF和原纤维（NAEF）的交换容量,并作出其对水溶液中苯酚的。吸附等温线,用Langmuir、Freundlich吸附等温方程对吸附等温线进行拟合,结合相关理论对吸附等温线进行初步的分析与解释。     

阴离子交换纤维对草酸根离子吸附性能的研究

以含偕胺肟基团的螯合纤维为原料,分别经Hg（NO3）2、Pb（NO3）2等溶液化学处理,制得五种不同类型的阴离子交换纤维。研究了时间、温度、pH值和离子浓度等因素对阴离子交换纤维吸附草酸根离子性能的影响。实验结果表明,汞阴离子交换纤维、铅阴离子交换纤维和铜阴离子交换纤维可以吸附草酸根离子,且汞阴离子交换纤维吸附性能最好。汞阴离子交换纤维在反应时间为90min、温度为40℃、pH值为9、草酸根离子浓度为0．05mol/L时,最高吸附量可达1．65mmol/g.     

共辐射引发聚丙烯纤维接枝苯乙烯-二乙烯苯的中试研究

以60Co-γ射线为辐射源,引发聚丙烯纤维共辐射接枝苯乙烯–二乙烯苯,研究了反应物料达到中试生产规模时剂量率、辐射时间以及回收的母液对接枝纤维导入率的影响。结果表明,反应物料增加后,剂量率需适当降低才能保证接枝反应平稳、均匀地进行。当聚丙烯纤维质量为20 kg、单体浓度25%、剂量率0.8 kGy.h-1、辐射时间7 h时,接枝纤维导入率为280%～293%且力学性能良好。共辐射过程中使用的母液可重复利用。将接枝纤维磺化后制备的强酸性离子交换纤维交换容量可达到3.7～4.2 mmol.g-1。     

载铁氧化石墨烯壳聚糖对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用加热蒸发法制备了载铁氧化石墨烯壳聚糖(Fe-GOCS)复合球,对合成材料进行了表征,研究其对吸附Cr(Ⅵ)的影响因素。结果表明,随pH的降低,Fe-GOCS对Cr(Ⅵ)的吸附量增加。准1级动力学模型可用于描述0~10 h对Cr(Ⅵ)的吸附动力学过程,而10~45 h阶段对Cr(Ⅵ)的吸附符合准2级动力学方程。随环境温度的升高,FeGOCS对Cr(Ⅵ)吸附容量变大,吸附过程为自发的吸热反应,并符合Sips和Langmuir吸附等温线模型,对Cr(Ⅵ)的最大吸附量可达141.5 mg/g。材料经过5次吸附-解吸附后,对Cr(Ⅵ)的平衡吸附容量仍有77.2 mg/g。傅立叶红外光谱和X射线衍射仪证明Fe-GOCS上的-NH——2和负载的铁氧化物参与了Cr(VI)的吸附。     

聚氯乙烯移动树脂的化学修饰、表征及对Cr(Ⅵ)的高效吸附

通过聚氯乙烯(PVC)树脂与三乙烯四胺(TETA)的交联接枝反应制得一种高交换容量(10.52mmol/g)吸附树脂新材料,并通过红外分析(FTIR)、元素分析(EA)、热重分析(TG)等仪器对产物结构与反应机理进行了分析与表征。此外,还初步研究了PVC-TETA树脂对水中六价铬的吸附与再生性能。结果表明:PVC能成功地与TETA发生反应而制备出PVC-TETA吸附树脂;在改性的过程中,PVC会出现不同程度的消除反应而形成碳碳双键;合成的PVC-TETA吸附树脂对Cr(Ⅵ)吸附容量高达563mg/g,其吸附等温线符合Langmuir模型;该树脂经5次吸附再生循环后其吸附容量保持稳定,具有很好的实际应用性能。     

废菌渣活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

通过ZnCl_2活化法制备出废菌渣活性炭(MRAC),采用扫描电镜、能量-色散光谱、傅立叶变换红外光谱仪对其进行了表征分析,并研究了去除水中Cr(Ⅵ)的性能。结果表明,MRAC具有较好去除水中Cr(Ⅵ)的性能;在温度25℃、pH为7、MRAC投加量0.5 g、反应时间120 min、50 mL的Cr(Ⅵ)溶液初始质量浓度50 mg/L的优化条件下,MRAC对Cr(Ⅵ)的去除率高达99.98%,处理后的水满足GB 8978-1996中对Cr(Ⅵ)含量的要求。MRAC对水中Cr(Ⅵ)的吸附服从Langmuir等温方程(最大吸附量31.55 mg/g),吸附反应具有吸热性及自发性。与其他活性炭相比,MRAC去除废水Cr(Ⅵ)的效果更佳,具有较好的经济效益和环境效益。     

新型纤维素螯合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附研究

研究了半皂化偕胺肟基纤维素吸附剂AOSC对Cr(Ⅵ)的吸附,探讨了各种因素对吸附效果的影响。结果表明,当Cr(Ⅵ)的初始质量浓度为100mg/L时,最佳的吸附条件为:吸附液pH值为2,吸附时间2h,吸附温度35℃。在此条件下AOSC的吸附容量和Cr(Ⅵ)去除率分别达到49.8mg/g和99.5%。吸附性能对比实验表明,AOSC对Cr(Ⅵ)的吸附效果优于纤维素基离子交换剂和偕胺肟基螯合吸附剂。     

聚丙烯无纺布预辐射接枝改性及胺化研究

采用丙烯酸(AA)、二乙烯三胺(DETA)依次对聚丙烯(PP)无纺布进行预辐射接枝改性及胺化处理,研究了接枝反应及胺化反应的影响因素,并用红外光谱对产物进行表征。结果表明:随着AA用量的增加,接枝率呈先增长后下降趋势;随着反应温度的升高,反应时间的延长,接枝率增加;随着接枝率的增大,胺化反应温度的升高及反应时间的增加,胺化率增加。接枝反应温度为95℃,25 mL AA与无纺布反应2 h,接枝率可达到276%;接枝率为250%的无纺布与50 mL DETA反应7 h,胺化温度205℃,胺化率可达到73%。红外光谱分析表明,经辐射接枝及胺化处理后的PP无纺布有胺基基团。     

离子交换法处理含Cr(Ⅵ)废水的研究

采用201×7强碱性阴离子交换树脂处理模拟含Cr(Ⅵ)废水,探讨了废水酸度、交换时间、浓度对Cr(Ⅵ)去除率的影响以及树脂再生所需的合适温度和再生剂浓度。结果表明,201×7强碱性阴离子交换树脂处理模拟含Cr(Ⅵ)废水,具有交换容量大、交换效果好、树脂再生条件较简单等优点。并对实际含铬废水进行了处理,废水中Cr(Ⅵ)的初始浓度为1 540 mg/L,处理量达52 BV(床体积)时,出水中Cr(Ⅵ)的浓度仍小于0.5 mg/L,达到国家排放标准。树脂交换容量约80 mg/g。用8%NaOH溶液,在50℃条件下进行再生效果较好,再生率大于95%,可实现树脂的重复使用。     

硫酸改性核桃壳处理含Cr(Ⅵ)模拟废水研究

在100 mL 8 mol·L-1硫酸溶液中,核桃壳加入量为9 g,核桃壳颗粒度为100目,反应时间为3 h,反应温度为25℃的条件下制备得到硫酸改性核桃壳.硫酸改性核桃壳对Cr(Ⅵ)具有优异的吸附性能.详细探讨了硫酸改性核桃壳处理含Cr(Ⅵ)模拟废水的影响因素:废水pH值、Cr(Ⅵ)离子浓度、硫酸改性核桃壳用量、处理...     

氧化竹原纤维的胺化工艺优化及吸附甲醛性能研究

以乙二胺为胺化剂制备了改性竹原纤维,并对工艺进行了优化.利用傅里叶红外吸收光谱、扫描电镜图进行表征,考察了胺化反应的反应时间、反应温度、乙二胺质量浓度及pH值对改性竹原纤维甲醛吸附量的影响.结果表明,最佳工艺条件为反应时间5h,反应温度50℃,乙二胺25 gL,pH =9.对改性竹原纤维吸附甲醛溶液的性能进行测定,发现对浓度为30 mg/L甲醛溶液的吸附量可达2.1 mg/g,是未改性前的4.7倍.实验表明,通过改性极大地提高了竹原纤维对甲醛的吸附性能,吸附主要为化学吸附,改性竹原纤维可作为极具潜力的天然环保型甲醛吸附材料.