螯合树脂对金属离子吸附性能及应用的研究进展

介绍了螯合树脂对金属离子吸附的原理以及螯合树脂的常见品种,如氨基羧酸类、肟类、8-羟基喹啉类、聚苯乙烯吡啶类、硫脲类,还介绍了淀粉接枝树脂和新型冠醚树脂、席夫碱树脂等天然及合成型螯合树脂的研究进展,最后总结了螯合树脂在水处理、湿法冶金、医药卫生、催化剂、果汁等领域的应用情况.     

聚苯乙烯负载氨基葡萄糖螯合树脂的合成及对钴离子的吸附研究

合成了新型螯合树脂聚苯乙烯负载葡糖胺（PS-GA）,并研究了所合成树脂对Co（II）的静态吸附性能、吸附动力学及影响吸附的因素．结果表明：该树脂对Co（II）有一定的吸附量;螯合树脂对Co（II）的吸附受温度、pH值、溶液浓度的影响．在实验范围内,螯合树脂对co（II）的吸附性能随温度的升高呈增大趋势,即较高温度有利于吸附．     

一种含多羟基化合物的螯合树脂对钴、铁离子的吸附性能研究

利用多羟基螯合树脂的结构特性,详细研究了多羟基螯合树脂对Fe3＋、Co2＋两种金属离子的吸附容量、等温吸附等静态吸附性能.结果表明,在适当的温度下,在HAC-NaAC体系中,树脂对两种离子都具有较强的吸附能力,树脂对上述2种离子的交换动力学符合Boyd G.E.方程,即交换由液膜扩散控制,且树脂对两种金属离子的吸附可用Freundlich等温吸附方程来描述.     

胡萝卜渣对Cr6+的吸附作用及吸附机理的研究

研究了胡萝卜渣对Cr6+的吸附作用及吸附过程的影响因素、热力学和动力学行为,结果表明:吸附率随胡萝卜渣粒径的减少而增大;Cr6+初始质量浓度相同时,吸附率随加入胡萝卜渣量的增加而增大,胡萝卜渣加入量相同时,吸附率均出现两次极小值且初始质量浓度为15 mg/L时吸附率最佳;正交试验结果表明:3个因素影响程度依次为温度>pH>时间,最佳吸附条件为溶液pH2、温度60℃、浸泡时间10 h;吸附等温线结果表明:胡萝卜渣对Cr6+的吸附以单分子层吸附占优势,Freundlich吸附等温式吸附热力学行为,吸附为吸热过程,胡萝卜渣对Cr6+的吸附热为53.6 kJ/mol;吸附动力曲线结果表明:二级动力学模型能较好地描述胡萝卜渣对Cr6+的吸附动力学行为.     

湿法炼锌溶液中铜的选择性吸附机理及行为

湿法炼锌过程中铜的高效提取对提高有价金属综合回收率及缓解铜资源紧张局面具有重要意义.针对湿法炼锌溶液中铜的选择性分离困难、有机物污染严重等问题,采用亚胺二乙酸基螯合树脂开展了铜的选择性吸附富集研究.结果表明:单一金属离子体系中,在不同酸度、不同时间和不同初始离子浓度条件下,亚胺二乙酸基螯合树脂对Cu2+的吸附能力均强于Zn2+;亚胺二乙酸基螯合树脂对Cu2+、Zn2+的吸附等温线符合Freundlich模型,为多分子层吸附;吸附动力学服从准二级模型,吸附机制主要为化学吸附;离子交换过程受膜扩散步骤控制.竞争金属离子体系中,Cu2+的分布系数显著高于Zn2+的分布系数,Cu2+、Zn2+之间的分离系数随锌铜浓度比的升高而降低,因此,树脂可将湿法炼锌溶液中的Cu2+选择性分离且提高Cu2+浓度有利于增强选择性分离效果.树脂负载的Cu2+可用质量分数为10％的稀H2 SO4溶液解吸,解吸30 min时解吸率为93.1％.     

胺型腰果酚醛树脂对Ni~(2+)、Co~(2+)、Zn~(2+)的吸附性能及机理

研究了胺型腰果酚醛树脂对Ni 2+、Co2+、Zn2+的吸附行为,考察了溶液pH值、吸附时间、初始离子浓度、温度等条件的影响以及吸附动力学和热力学特征,并经结构分析(FTIR、XPS、DSC-TG)探讨了其吸附机理。结果表明,树脂对Ni 2+、Co2+、Zn2+均有较高的吸附量,吸附选择性Ni 2+Co2+Zn2+;溶液pH值为5.5时吸附效果最佳,100min内吸附基本平衡,提高浓度和温度均有利于吸附的进行;吸附动力学特征可用Lagergren二级吸附动力学方程描述;吸附热力学特征符合Langmuir吸附等温方程,吸附为吸热熵增的自发过程;推测其吸附机理是树脂中胺基、羟基与金属离子发生较强的配位作用和较弱的离子交换作用的化学吸附为主;吸附后的树脂用稀硝酸处理后易脱附再生。     

苯乙烯型树脂脱除四溴双酚A废水中氯苯的动力学研究

实验研究了四溴双酚A生产废水中的氯苯在苯乙烯型大孔树脂上的吸附行为,考察了氯苯初始浓度、溶液pH值及温度对吸附性能的影响;探讨吸附氯苯的动力学过程,测定了氯苯在不同温度下的吸附等温线.结果表明:吸附过程符合Freundlich吸附模型,吸附过程符合拟二级动力学模型,其相关系数大于0.99;在温度283 K、pH值为1.0～2.0、氯苯溶液质量浓度为6 612 mg/L条件下,树脂饱和吸附量为267.8 mg/g.     

趋磁细菌对含重金属Cr3+废水的吸附研究

众所周知,Cr3+是一种污染性很强的重金属.前人已经测定趋磁细菌对Cr3+ 的吸附可以达到0.1×10-6的水平,因此本文不考虑排放标准的问题,主要研究pH值、温度、时间以及微生物量等因素对趋磁细菌吸附Cr3+的影响,并考虑其符合的吸附模型.     

除镁剂的筛选及热力学研究

以树脂对镁离子的吸附量为评价指标,采用静态吸附筛选法,从001×1.1、001×14.5、C800、D401、D152 5种树脂中筛选性能优良的树脂.通过正交实验法确定树脂除镁的最佳工艺条件,并对吸附过程进行热力学方面的研究.实验结果表明:大孔树脂D152可以有效去除溶液中镁离子;通过正交实验法确定在pH=6,温度为25℃,D152树脂在溶液中的最佳投加量为37.5 g L1,吸附量达到17.86 mg g1;Langmuir等温线方程能更好的拟合吸附数据,计算出吸附过程热力学参数H=0.82 kJ mol1、S=20.2 J mol K1,表明该吸附反应是吸热、熵增的过程.     

新型壳聚糖交联树脂的制备及对Pb(Ⅱ)吸附热性能研究

以自制的壳聚糖树脂生成装置,采用改进的滴加成球法,以环氧氯丙烷做交联剂,合成新型壳聚糖交联树脂.研究树脂对Pb(Ⅱ)的吸附效果,探讨了溶液pH、吸附时间、温度、初始浓度等因素对其吸附性能的影响及吸附热力学和动力学.结果表明,pH对树脂吸附Pb(Ⅱ)的影响较大;在pH=6,温度30℃,吸附4.5 h时,最大吸附容量可达105.0 mg/g;用Temkin等温线模型和Pseudo second-order动力学模型对树脂的吸附过程进行线性拟合,相关系数R2分别为0.999 5和0.992 6,表明新型交联树脂对Pb(Ⅱ)的吸附是物理吸附和化学吸附共同作用的结果.     

竹炭对水溶液中铜(Ⅱ)的吸附特性研究

研究竹炭对溶液中Cu2+的吸附性能.研究内容包括接触时间、pH、投料量、吸附温度和溶液中铜的初始浓度对吸附的影响.结果表明:在一定条件下,竹炭能有效地除去水溶液中的铜,竹炭对铜吸附的最佳pH=1.6,吸附平衡时间为180 min,温度升高,吸附量减小,说明吸附是放热过程.研究表明Freundlich等温吸附模型能较好地描述吸附过程.用水和微波加热的方法对吸附后的竹炭进行再生,竹炭的吸附能力可恢复到原来的98%以上.竹炭可作为理想的除铜吸附材料.     

大孔螯合型树脂对含酸废水中铁离子吸附研究

采取D201、D468、717、AB-8、D3520、D152、D155七种型号树脂,对含硫酸质量分数约为5%的工业废水中的铁离子(约1 000 mg/L)的吸附性能进行了筛选实验,并选择螯合树脂D468树脂研究其对含酸废水中铁离子的吸附特性,并考察了时间、温度及pH值对D468树脂吸附性能的影响.结果表明:室温下D468在30 min即可达到较大的吸附量2.33 mg/g;在25~55℃,温度对树脂吸附影响较小;pH值增大,吸附率上升.D468树脂在吸附后,废水中剩余铁离子约为251 000 mg/L,可回用于制备工业级硫酸.     

稻壳活性炭对废水中Cr(Ⅵ)的吸附

利用农业废弃物稻壳为原材料制备活性炭,并对其吸附水中Cr(Ⅵ)的行为进行了研究.采用单因素法探索溶液pH值、稻壳活性炭投加量、吸附时间、反应温度等因素对吸附性能的影响,并对其动力学特性进行了研究.结果表明:稻壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附在120 min到达平衡;pH对吸附率影响较大,当pH为2,温度为30℃时,对Cr(Ⅵ)的吸附率可达96%以上.动力学数据分析表明,吸附过程符合准二级动力学模型;等温吸附过程可以用Langmuir等温吸附方程来描述,吸附过程以单分子层吸附为主.     

水热处理稻壳对Cr(Ⅵ)的吸附研究

研究了水热处理稻壳对Cr(Ⅵ)的吸附特性,比较了不同水热时间处理稻壳对Cr(Ⅵ)的吸附,结果表明:水热处理4 h的稻壳去除Cr(Ⅵ)效果最好,在相同条件下吸附量几乎是未处理稻壳的4倍;对水热处理前后的稻壳做了热重和FTIR分析,表明水热处理使稻壳中活性羟基发生脱水缩聚;考察了溶液的pH值、吸附时间、温度、初始浓度等因素对Cr(Ⅵ)吸附的影响,结果表明:吸附量随pH值降低、初始浓度增加、温度升高及吸附时间延长而增加,水热处理后稻壳对Cr(Ⅵ)的吸附符合Freundlich模型.     

酚羟基修饰吸附树脂对2-萘酚的吸附性能研究

利用化学修饰法合成酚羟基修饰吸附树脂LM-6,通过批量吸附实验考察LM-6对2-萘酚的吸附热力学及动力学行为。结果表明,在实验条件下,LM-6对2-萘酚的吸附数据符合Freundlich吸附等温方程且为优惠吸附,吸附能力随着温度的升高而增加。吸附自由能变G<0,表明吸附过程是自发的过程;S<0,表明吸附过程中熵增加。吸附平衡时间为10 h,吸附动力学数据符合拟二级动力学方程和颗粒内扩散模型。     

胺型腰果酚醛树脂对Cu2+、Pb2+、Cd2+的吸附与解吸

研究了胺型腰果酚醛树脂对Cu2+、Pb2+与Cd2+的吸附-解吸行为,并探讨了吸附热力学及动力学特征。结果表明,溶液pH为5.5时树脂的吸附量最大,等温吸附行为符合Langmuir方程;热力学数据显示树脂的吸附以自发的吸热的化学吸附为主过程;动力学特征可用Lagergren准二级方程描述。采用0.1mol/L稀硝酸对吸附在树脂上的重金属离子进行洗脱,解吸率可达95%以上,且降温有利于提高解吸速率。     

巯基联苯胺型螯合树脂的制备及其吸附性能

以环硫氯丙烷分别与联苯胺、邻联甲苯胺和联大茴香胺进行缩聚反应,合成出3种巯基型含硫、氮的螯合树脂,对其进行了元素分析I、R表征;对金属离子的吸附性能的研究表明:3种树脂对Ag+均有很好的吸附,对Hg2+有少量的吸附,对其它重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cr3+几乎不吸附,其中以联苯胺巯基型树脂对Ag+的吸附性能最好,吸附量最高达到9.13 mmol/g。     

大孔树脂对增甘膦盐溶液Ca2+去除性能研究

采用大孔阳离子交换树脂对增甘膦钙溶液进行脱钙处理,重点探讨了该树脂对Ca²⁺的等温和动力学吸附行为,研究了pH对其吸附性能的影响及树脂的重复使用性,并对钙离子脱除机理进行了研究。结果表明：该树脂对Ca²⁺的吸附不受溶液初始pH影响,在20 min内即可达到平衡,最大吸附量为52.87 mg/g,且经5次重复利用后,对Ca²⁺的回收率仍可维持在98.2%以上;该过程符合Langmuir等温吸附模型、准二级动力学模型,另外,该树脂在处理实际增甘膦溶液时可实现钙离子的高效脱除;机理分析表明该树脂对Ca²⁺吸附以离子交换反应为主。这为复杂有机废液中钙的分离脱除提供了有益的理论参考。     

吸附树脂对水中游离胆红素的吸附性能研究

测定了七种吸附树脂对模拟水溶液中游离胆红素的静态吸附能力,研究了试液pH和温度的影响。结果显示,NKA-21和CKA树脂对胆红素具有较强的吸附能力,其平衡吸附效率为64-72％,吸附量为13.3-16.8mg/g,最佳吸附温度为20-35℃,最佳吸附pH分别为7.30和7.75。     

改性聚酰胺对蛋白质的吸附行为的研究

研究了改性聚酰胺树脂对蛋白质的吸附行为,进行了在静态条件下,改性聚酰胺对蛋白质溶液的吸附、洗脱回收的条件实验．结果表明：溶液pH为6左右、温度25℃、振荡时间为60min时其对蛋白质的吸附量为8．715mg／g,吸附率可达85％,去除率最高．吸附等温线较好地符合Langmuir等温方程,吸附行为是放热的物理吸附过程．吸附后用pH为7．96的洗脱液进行洗脱,蛋白质回收率可达到90％以上．