新型螯合纤维在金属离子富集分离中的应用

近年来,螯合纤维在金属离子的提取、分离、分析等方面的研究成为分离科学领域的研究热点。螯合纤维对金属离子具有很强的吸附性和高的选择性,可以用于放射性金属、贵金属、过渡金属和稀土金属离子的回收、富集和分离等方面。为了进一步提高螯合纤维的吸附性和选择性,众多学者对如何制备出性能优良的螯合纤维进行了大量的研究工作。综述了近年来新型螯合纤维的制备和吸附性能。     

DMC基聚醚多元醇的精制

以N-330 DMC基聚醚多元醇为原料,采用吸附法,对聚醚多元醇中锌、钴离子的脱除精制工艺进行了研究.实验确定了较佳的吸附剂种类及用量,并对吸附剂螯合纤维的最佳吸附条件和重复使用情况进行了研究.结果表明,最佳吸附剂条件为螯合纤维用量是聚醚多元醇质量的3.33％,吸附温度为60℃,吸附时间为40min,此时对锌、钴离子的...     

N-苯基硫脲改性螯合纤维对水溶液中Hg(Ⅱ)的吸附性能

以接枝丙烯酸的聚丙烯纤维(PP-g-AA)为基体材料,在1-乙基-3-(3-二甲氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的作用下,将N-苯基硫脲(PTU)修饰在PP-g-AA纤维上,得到新型功能化螯合纤维PP-g-AA-PTU,并研究了其对水溶液中Hg(Ⅱ)的吸附行为。采用FT-IR、XPS等测试手段对螯合纤维进行表征,研究了溶液浓度、温度、pH值、吸附时间对Hg(Ⅱ)吸附性能的影响,并考察了纤维的选择性吸附。研究结果表明,PP-g-AA-PTU纤维在溶液pH值为3~8范围内,对Hg(Ⅱ)的吸附性能无明显变化,在10min内即可达到吸附平衡,吸附效果明显优于PP-g-AA纤维。吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型,且饱和吸附量高达76.51mg/g。该螯合纤维能对Hg(Ⅱ)具有优异的吸附选择性,在水体中Hg(Ⅱ)的去除领域具有良好的应用前景。     

一种含亚胺基的螯合型吸附剂的制备及对钯离子的吸附

为制备一种能螯合钯离子的新型含亚胺基团的吸附剂,首先对聚丙烯无纺布(PP)进行预辐照接枝丙烯腈(AN),然后进一步和二乙烯三胺(EDTA)反应。结果表明,胺化反应时间越长,腈基基团转化为亚胺基团的转化率越高。当温度高于120℃,有一部分聚丙烯溶解于胺化试剂中。考察了吸附时间和钯离子初始浓度对吸附量的影响。结果表明,制备的螯合型吸附剂对钯离子的吸附性能良好。对接枝后和胺化后的样品用红外光谱仪和差示扫描量热仪进行了表征。     

聚丙烯腈螯合纤维的研究进展

聚丙烯腈纤维(PAN)上的AN侧基可与多种物质反应,生成能够与金属离子配位的PAN螯合纤维,这已成为近年来一个重要的研究热点。归纳了PAN螯合纤维与金属离子的配位吸附原理及其制备方法;综述了国内外研究进展;对其在工业废水治理(包括吸附重金属离子、降解有机物催化作用)、痕量稀贵金属的富集与回收,以及对抗菌材料等方面应用研究的国内外现状作了简介。     

城市污泥灰对电镀废水中Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附研究

通过分光光度法研究了城市污泥灰(MSSA)去除水溶液中铜(Ⅱ)、锌(Ⅱ)离子的情况,试验了MSSA对金属离子的去除效果,考察了起始pH值、吸附剂用量、金属离子浓度和吸附时间对铜(Ⅱ)、锌(Ⅱ)离子去除率的影响.结果表明,MSSA对铜(Ⅱ)、锌(Ⅱ)离子具有较强的吸附性能,吸附达到平衡时的接触时间为80 min,pH值为5.5～6.0,吸附剂最佳用量为15.0 g/L时,去除率在90%以上.静电吸附和离子交换是主要吸附形式.该吸附剂吸附性能优越,可有效地去除废水中相关金属离子.     

铜离子印迹磁性复合吸附剂的性能研究

为了提高吸附剂对特定重金属离子的吸附容量,采用离子印迹技术合成了一种具有磁性的铜离子印迹复合吸附剂(Cu(Ⅱ)-IMB).通过SEM、能谱、XRD、FTIR、振动样品磁强计(VSM)表征方法对Cu(Ⅱ)-IMB及其合成原料进行表征,对Cu(Ⅱ)-IMB吸附选择性和其他物理性质进行了研究.结果表明,Cu(Ⅱ)-IMB对印迹的Cu(Ⅱ)具有高的选择吸附性能,与非印迹磁性复合吸附剂(NIMB)、壳聚糖交联菌丝体吸附剂(CMB)和菌丝体吸附剂(MB)相比吸附容量可分别提高24%,33%和54%.Cu(Ⅱ)-IMB重复使用5次后,吸附容量比原来降低14%.该新型吸附剂具有良好的机械强度和重复使用性,具有磁性能够迅速从吸附后的溶液中分离出来,成本低廉能够大量生产.     

铜离子印迹磁性复合吸附剂的制备

为了有效地提高废水中吸附剂对铜离子的吸附性能,降低重金属离子对水体的污染,以Cu(Ⅱ)为印迹离子,壳聚糖为印迹母体材料,青霉属菌丝体为核心,纳米Fe3O4为磁组分,制备了铜离子印迹磁性复合吸附剂(Cu(Ⅱ)-IMB).研究了复合吸附剂的制备方法及制备条件与Cu(Ⅱ)吸附性能的关系,并通过响应面分析法(Response Surface Methodology,RSM)优化确定了复合吸附剂制备的最佳工艺条件.实验表明,以硫酸铜中Cu(Ⅱ)为印迹模板,2g菌丝体/0.2gCS,交联剂环氧氯丙烷加入2.99g,Fe3O4加入0.505g,印迹铜离子质量为25.245mg时,所制备Cu(Ⅱ)-IMB对铜离子去除率达82.85%(质量分数),吸附容量33.8mg/g,可重复使用5次以上.用铜离子印迹磁性复合吸附剂物理吸附方法去除水体中重金属离子成本低廉,磁性回收方便,选择吸附性能好、无污染,在废水处理中具有广阔的应用前景.     

城市污水厂污泥改性物对Hg(Ⅱ)吸附的研究

以城市污水处理厂活性污泥为原料,制取干污泥,并将其和化学改性污泥作为吸附剂,对含Hg(Ⅱ)离子的废水进行了吸附试验研究.考察了溶液pH值、吸附剂用量和Hg(Ⅱ)离子的初始浓度对去除率的影响.结果表明,干污泥及其化学改性污泥吸附剂对Hg(Ⅱ)离子的吸附符合Lagergren一级动力学方程.在试验条件下,化学改性污泥的相对吸附量高于干污泥,因此,活性污泥经过化学改性后能够提高对Hg(Ⅱ)离子的吸附能力.用0.1mol/L HNO3溶液进行超声解吸附,Hg(Ⅱ)离子的回收率可达70%左右.利用这种吸附剂可以有效地去除工业废水中的Hg(Ⅱ)离子.     

污泥灰对Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的吸附作用研究

在静态条件下,以改性城市污泥为吸附剂,研究了污泥灰(MSSA)对重金属离子的吸附性能,着重探讨了改性污泥灰去除工业电镀废水中重金属离子Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的适宜条件.结果表明,pH值是影响污泥灰对重金属离子吸附的重要因素,镉(Ⅱ)、镍(Ⅱ)吸附的最佳pH值为6.0和6.5;当吸附剂最佳用量为10g/L时,Cd(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)的吸附容量分别达到1.21mg/g和1.02mg/g;吸附等温线可以用Freundilich和Langmuir模型描述,吸附过程基本符合Langmuir和Freundilich吸附等温式.该吸附剂吸附性能优越,可有效地去除废水中的相关金属离子.     

新型偕胺肟基改性β-环糊精聚合物对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的吸附

以β-环糊精(β-CD)为单体,四氟对苯二腈为交联剂,合成了交联β-环糊精聚合物(CDP-CN)。并进一步与羟胺反应,得到偕胺肟基改性β-环糊精聚合物吸附剂(CDP-AM)。研究了CDP-AM对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)两种金属离子的吸附效果。通过FT-IR、TGA、SEM、XPS表征了聚合物吸附剂结构,并通过ζ电位研究了质子化程度。考察了溶液的pH、初始浓度和吸附时间对吸附Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的影响。结果显示,吸附过程符合Langmuir等温模型和伪二阶模型。Pb(Ⅱ),Cu(Ⅱ)在30℃时的最大吸附容量分别为281.69和273.97 mg/g。在聚合物表面上的重金属离子吸附过程是吸热和自发过程。吸附去除效率为Pb(Ⅱ) Cu(Ⅱ),CDP-AM可以通过静电、螯合作用高效率的去除重金属离子的吸附剂,并在5次吸附-解吸循环后保持较高效率。研究表明,CDP-AM聚合物有望开发成用于去除重金属可再生的吸附剂。     

ES@UiO-66-NH2复合材料对水溶液中Pd(Ⅱ)的有效吸附

采用简单的回流法合成了氨基功能化金属有机骨架(UiO-66-NH₂)和环氧基硅胶(ES)的复合材料(ES@UiO-66-NH₂),并将其用于Pd(Ⅱ)的吸附分离研究。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、N₂吸附-脱附以及扫描电子显微镜(SEM)等手段进行了表征并揭示其作用机理，表明ES@UiO-66-NH₂对Pd(Ⅱ)的吸附机理为Zr节点的不饱和配位和静电吸引共同作用。结果表明：在pH为3.0,温度为303K的条件下，ES@UiO-66-NH₂对Pd(Ⅱ)的最大吸附量为76.02mg/g,整个吸附过程符合Langmuir模型，而吸附动力学可用准二级动力学模型进行描述。此外，该复合材料具有较好的再生性与重复使用性能。研究结果为回收废水中的Pd(Ⅱ)提供了一种新选择，并在实际工业含Pd(Ⅱ)废水的回收中具有较大的应用潜力。     

活性炭纤维的氧化还原特性及其应用前景

六十年代以来，活性炭纤维由于其优异的吸附性能而引起了科学家们的重视。近年来，人们发现活性炭纤维不仅吸附性能优异，而且还原能力良好，因此，它能够吸附大量高电位的离子，并继之将其还原成为单质金属或低氧化态离子。这种吸附－还原性能在贵重金属的富集、回收和分离，以及有害气体或溶液的处理等领域有良好的应用前景     

聚丙烯腈纤维改性条件优化及其对模拟电镀废水的净化作用

为了寻求低价、环保的电镀废水处理方案,将廉价的聚丙烯腈(PAN)纤维与羟胺试剂反应对PAN纤维进行改性,使其上氰基螯合获得偕胺肟基纤维。通过改变各种改性条件,探讨了改性条件对PAN改性纤维在重金属单离子溶液和多离子混合溶液中吸附性能的影响。结果表明:最佳改性条件为21.2 g/L PAN纤维,27.0 g/L盐酸羟胺,pH值为7.0,70℃下反应2 h;改性PAN纤维对模拟电镀废水中的Cu2+,Zn2+,Ni2+,Pb2+,Cd2+等重金属离子均有较好吸附性能,其中对Cd2+吸附效果最好,吸附量为55 mg/g;在多离子混合溶液中优先选择吸附Cd2+;改性PAN纤维再生效果优良,可重复利用。     

P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球的制备及其吸附性能

采用分散聚合法制备聚P(St-GMA)微球,通过开环反应将亚氨基二乙酸(iminodiacetic acid,IDA)接枝在微球的表面,然后与金属离子的螯合,制备了一种P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球吸附剂。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)和电导率仪等对其进行了表征。探讨了P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球对牛血清蛋白(bovine serum albumin,BSA)的吸附性能,考察了pH值和吸附时间等对BSA的吸附量的影响,研究了其吸附动力学和吸附热力学特性。结果表明,pH=6时,吸附量最大;在298K时,P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球的最大吸附量为37.66mg/g,吸附符合Langmuir方程;动力学研究结果表明,准二级动力学方程能较好拟合动力学实验结果。     

胺型螯合纤维对Au^3^＋的吸附行为

研究了含胺基的螯合纤维对三价金离子的吸附为，结果表明，含二乙胺基和二乙醇胺基的螯合纤维对金离子的吸附量较大，而且吸附快，对金的选择性好，还能将所吸附的金离了还原成单质金。     

金属螯合膜的制备及其对木瓜蛋白酶的分离纯化

制备了一种能有效分离纯化木瓜蛋白酶的金属螯合膜.该膜以包裹壳聚糖的尼龙膜为基质,通过环氧氯丙烷交联活化、亚氨基二乙酸偶联、金属镍离子螯合制备得到.研究了吸附时间、溶液的pH、溶液的离子强度等因素对吸附的影响,考察了吸附模型,并对其色谱性能和再生性进行探讨.结果表明,最佳吸附条件pH 10.0,反应时间60 min,离子强度0 mol/L,吸附量达67.2 mg/g,吸附行为满足Freundlieh等温吸附模型,其色谱过程中的洗脱剂为1.0 mol/L NaSCN的Tris-HCI(pH5.0)其纯化倍数可以达到19.1倍.吸附洗脱实验重复3次,吸附率仪降低8.7%,表明该模具有良好的稳定性,重复性和再生性,能有效用于木瓜蛋白酶的分离.     

聚氨酯泡沫吸附剂的制备及其在金属离子富集/分离方面的应用

聚氨酯泡沫(PUF)具有弹性多孔、泡孔结构可控、形状可调、制备工艺简单、稳定性高、吸附/脱附速率快、易于分离、易于实现在线分离富集和自动化操作等特点,非常适合用作吸附分离材料。近来PUF在富集/分离金属离子方面应用广泛,PUF本身就对金属离子具有一定的吸附能力,但吸附量较低、选择性较差。修饰后的PUF,如物理负载、化学改性和复合PUF,其吸附性能和选择性得到了较大的提高,可实现对水中不同金属离子的吸附分离。重点介绍了不同形式的PUF,包括空白、物理负载、化学改性和复合PUF的制备,及其作为吸附剂对水中金属离子的富集/分离方面的研究进展。     

污泥制备活性炭对 Pb(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的吸附和回收利用

在静态条件下研究了用污泥制备的活性炭吸附剂去除水溶液中Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的效果,考察了溶液pH值、吸附时间、吸附剂用量和Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的初始浓度对去除率的影响.结果表明,污泥制备的活性炭吸附剂对Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)具有较强的吸附性能,pH值是影响吸附的主要因素;吸附过程符合Langmuir吸附等温式;在试验条件下,其对Pb(Ⅱ)具有更高的去除能力.还探讨了吸附Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)后回收铅和镍的可行性.     

均相体系中改性纤维素的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

为了开发低成本、环境友好的吸附材料用于吸附、分离水中的染料离子,在均相体系中,以纤维素为基材、过硫酸钾为引发剂、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为接枝单体,制备了纤维素接枝共聚物Cell-g-PGMA,并通过FT-IR、XRD和TGA对接枝共聚物进行了表征。系统研究了接枝时间、温度、单体用量和引发剂用量对接枝率的影响。同时在不同吸附时间、温度、吸附剂用量和初始浓度下考察了Cell-g-PGMA对亚甲基蓝(MB)离子的吸附性能。研究表明,该吸附剂对MB表现出优异的吸附性能,理论最大吸附量为271.39mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线。