弱碱性阴离子交换树脂对于废水中锑吸附效果的研究

通过实验法研究了D301R树脂在不同初始pH值及不同阴离子的条件下对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附量,并进行了吸附动力学分析。结果表明:D301R树脂对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附量随pH值的增加逐渐减小;NO_3~-、SO_4~(2-)、Cl~-、PO_4~(3-)等竞争性阴离子对Sb(Ⅲ)吸附结果影响不大,但SO_4~(2-)、PO_4~(3-)可以与Sb(OH)_6~-竞争吸附位点从而降低对Sb(Ⅴ)吸附量。动力学研究表明,Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)均在24 h内达到吸附平衡;Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附均为自发吸热,吸附情况更趋于单分子层吸附。     

新型交联壳聚糖树脂颗粒对铂的吸附行为

以甲醛为预交联剂、环硫氯丙烷为交联剂,合成了新型交联壳聚糖树脂,用扫描电镜、X射线衍射仪及红外光谱表征了树脂的结构,考察了交联剂用量对铂吸附量的影响,研究了树脂对铂的吸附动力学、等温吸附特性及解吸特性. 结果表明,壳聚糖与交联剂的最佳用量比为壳聚糖:甲醛:环硫氯丙烷=1 g:7 mL:2 mL;树脂吸附铂的动力学符合Boyd液膜扩散方程,其吸附控制过程以液膜扩散为主,表观吸附活化能为14.28 kJ/mol,其等温吸附过程符合Freundlich等温吸附方程;以硫脲(1%)-盐酸(1 mol/L)作为铂的解吸剂,解吸时间为1 h,解吸率达到99.75%.     

蔗渣炭-镁铁双金属氧化物吸附剂对水中As(V)的吸附研究

采用共沉淀和焙烧法制备蔗渣炭-镁铁双金属氧化物(蔗渣炭-镁铁LDO),对合成的吸附材料进行表征,研究其对吸附As(V)的影响因素。结果表明,在p H=3.0~10时,蔗渣炭-镁铁LDO吸附剂对As(V)的吸附量较高。准2级动力学模型可用于描述其对As(V)的吸附动力学过程,吸附等温线符合Langmuir等温方程,其对As(V)的最大吸附量为25.40 mg/g。蔗渣炭-镁铁LDO受共存K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)离子的影响较小,共存Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)、HPO_4~(2-)离子影响较大,其影响大小顺序为HPO_4~(2-)CO_3~(2-)SO_4~(2-)Cl~-NO_3~-。材料再生循环利用4次后,对质量浓度20.0 mg/L的As(V)的吸附效率大于90%。     

基于RCOO~(-+)N(CH_3)_3R'型两性树脂法的MDEA溶液离子净化研究

以RCOO~(-+)N(CH_3)_3R'为功能基团制备了一种两性交换树脂,对其孔结构、交换容量以及红外进行表征测试,通过阴阳离子的静态吸附实验,研究其对MDEA溶液中Fe~(3+)和C_2O_4~(2-)的等温吸附性能、吸附热力学以及动力学特性。结果表明,该树脂中两性基团含量基本相等,以介孔结构为主;等温吸附行为符合Langmuir模型,以内盐键为主要吸附位点等当量的吸附阴阳离子,对高价离子和有机酸根离子具有更高的吸附选择性;Fe~(3+)和C_2O_4~(2-)在两性树脂上的吸附符合以外扩散为控制步骤的Lagergren拟二级吸附模型,是混乱度减小的自发放热过程。     

反相微乳法合成纳米级硫酸掺杂聚苯胺及其吸附性能的研究

采用环己烷/己醇/Triton-X-100/水微乳液体系,基于反相微乳法合成了纳米级硫酸掺杂聚苯胺(PANIH_2SO_4),通过SEM、FTIR对产物进行了结构表征,研究了PANI-H_2SO_4对Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,PANIH_2SO_4的表面疏松多孔,具有类似海绵状的结构;在50mL Cr(Ⅵ)浓度为50 mg·L~(-1)的K_2Cr_2O_7溶液中,当PANIH_2SO_4(硫酸与苯胺物质的量比为1.2∶1)用量为0.150g、溶液pH值为2、吸附温度为65℃、吸附时间为90min时,PANI-H_2SO_4对Cr(Ⅵ)的平均吸附率达到97.06%;动力学分析发现,该吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附行为满足准二级动力学方程。     

交联壳聚糖树脂对Ni(Ⅱ)的吸附性能

以环硫氯丙烷为交联剂,合成了交联壳聚糖树脂,研究了该树脂对Ni(Ⅱ)的吸附特性及吸附动力学。结果表明,当溶液pH为7~8时,Ni(Ⅱ)去除率较高;在吸附120min时,Ni(Ⅱ)去除率可达到99.1%;当ρ初始(Ni2+)增至60 mg/L时,树脂接近饱和吸附;树脂在20~40℃时以物理吸附为主。对树脂吸附动力学的研究表明,吸附过程符合一级动力学模型,液膜扩散为吸附过程的速率控制步骤。     

螯合树脂对铜离子的吸附动力学和热力学

针对以谷氨酰胺-铜(II)配合物为供体酶法制备茶氨酸体系,研究了D401螯合树脂对Cu2+的吸附,探讨了吸附过程的热力学和动力学,通过红外光谱鉴定了树脂的配位结构. 结果表明,树脂吸附量随离子浓度和温度升高而增加,当pH为5.6时吸附量最大,达1.887 mmol/g. 不同温度下Langmuir方程均呈现很好的拟合度. 热力学平衡方程计算得DG<0, DH=21.5 kJ/mol, DS>0,表明该吸附过程是自发的、吸热、熵增加的过程. 动力学研究表明,该过程符合准二级动力学模型,吸附反应速率由颗粒扩散和液膜扩散共同控制. 该树脂在较宽的pH范围内对Cu2+具有很好的选择吸附性,可用于酶转化茶氨酸体系中Cu2+的去除.     

碱性树脂吸附富马酸及富马酸与葡萄糖的分离

从6种碱性离子交换树脂中筛选得到强碱性树脂IRA-400,考察了该树脂在不同pH值、不同葡萄糖浓度下对富马酸和葡萄糖的吸附及富马酸在该树脂上的静态吸附等温线、吸附动力学及动态吸附与洗脱. 结果表明,在高葡萄糖浓度下,树脂IRA-400对富马酸的亲合力均大于对葡萄糖的亲合力;对富马酸的吸附等温线符合Freundlich方程,方程的特征参数n>1,属优惠吸附;不同pH值下的吸附动力学研究表明,液膜扩散是吸附过程的主要控制步骤,符合Boyd液膜扩散模型,液膜扩散速率常数k￠均小于0.15 min-1;动态实验结果表明,采用去离子水和1.0 mol/L NaOH交替洗脱树脂,可实现葡萄糖和富马酸的有效分离.     

P-950哌啶树脂吸附钯的动力学研究

研究了P－950哌啶树脂吸附钯的动力学．结果表明，该树脂从氯化物溶液中吸附钯的动力学符合Boyd液膜扩散方程，吸附速率随盐酸浓度的增加而下降；当温度升高时吸附钯的分配比降低．测得的液膜扩散系数K＝1．34×10-2／s，吸附表现热焓△H＝-13.77kJ／mol，表明该树脂吸咐钯是放热反应.     

大孔吸附树脂吸附乳酸及乳酸与谷氨酸的分离

通过筛选,得到大孔吸附树脂NKA-II,并用其对乳酸进行分离. 测定了该树脂对乳酸与谷氨酸的吸附选择系数,得到了乳酸在NKA-II上的吸附等温线,并对其吸附动力学和动态吸附进行了研究. 结果表明,NKA-II对乳酸和谷氨酸的吸附选择系数KGL=16.19. 该树脂对乳酸的吸附等温线符合Freundlich方程,在26和48℃下的相关系数R2均大于0.99,方程的特征参数n>1,属"优惠吸附". 吸附动力学研究表明,粒内扩散是吸附过程的主要控制步骤,符合Kannan-Sundaram粒内扩散模型,相关系数R2=0.9906,粒内扩散速率常数kp=6.0129 mg×min0.5/g. 动态吸附实验结果表明,乳酸的穿透体积比谷氨酸大110.6 mL,故该树脂可以成功地应用于乳酸与谷氨酸的分离.     

三甲铵型阴离子交换树脂的制备及其对Cr(VI)的吸附性能

用氯乙酰化聚苯乙烯树脂代替传统的氯甲基化聚苯乙烯树脂,通过与三甲胺反应得到一种新型的三甲铵型强碱性阴离子交换树脂,对该树脂进行了红外光谱表征、元素分析及微孔结构的测定,同时研究了其对Cr(VI)的静态吸附性能. 结果表明,该树脂对Cr(VI)的吸附量随pH的降低而增加,pH=2时最大吸附量达117 mg/g. 吸附过程在实验浓度范围内符合Langmuir和Freundlich方程,相关系数分别为0.9988和0.9769. 动力学研究表明,吸附过程符合Boyd液膜扩散方程,相关系数为0.9927. 热力学函数DG0<0,表明该吸附过程为自发过程;DH0=-3648.16 J/mol,说明该吸附过程为放热过程,同时DS0=3.98 J/(K×mol),说明吸附过程熵增加占主导作用. 吸附后用5%的NaOH可以将Cr(VI)洗脱,洗脱率达96%以上.     

PS-Cy和PS-Acyl-Cy树脂的制备及其吸附对硝基酚

用1,4,7,10-四氮杂环十二烷(Cyclen)分别修饰氯甲基化的聚苯乙烯微球及氯乙酰化的聚苯乙烯微球,合成Cyclen型聚苯乙烯(PS-Cy)树脂及Cyclen型氯乙酰化的聚苯乙烯(PS-Acyl-Cy)树脂。测定了两种树脂的增重率及全交换容量并研究了其吸附动力学。结果表明:PS-Cy树脂的全交换容量达1.59 mmol/m L,对对硝基酚(PNP)的最大吸附量达118.93 mg/m L,吸附过程符合Langmuir模型;而PS-Acyl-Cy树脂的全交换容量为1.45 mmol/m L,对PNP的最大吸附量为90.87 mg/m L,吸附过程符合Freundlich模型。两种树脂的吸附过程都符合准二级动力学方程并且液膜扩散为主要控制步骤。     

树脂DX吸附ADN的热力学和动力学研究

通过在不同温度下的静态吸附实验,研究了二硝酰胺铵(ADN)在树脂DX上的吸附热力学及动力学特性;通过实验测定了28~50℃的等温吸附线和吸附动力学数据,并分别用Langmuir和Freundlich模型对实验数据进行了拟合。结果表明,树脂DX对水溶液中ADN的吸附符合Freundlich等温吸附方程,该吸附过程的吉布斯自由能变(ΔG)0,熵变(ΔS)0,吸附过程可自发进行,不同吸附量下的吸附焓变(ΔH)0,吸附为吸热过程;树脂DX对ADN的吸附属于快速平衡型,前30min大量ADN被吸附在树脂DX上,60min后吸附趋于平衡,吸附过程符合拟二级动力学方程;该吸附工艺操作简便,树脂DX吸附效率高,可重复利用,成本低。     

基于RCOO~(-+)N(CH_3)_3R'型两性树脂法的MDEA溶液离子净化研究

以RCOO^(-+)N(CH_3)_3R'为功能基团制备了一种两性交换树脂,对其孔结构、交换容量以及红外进行表征测试,通过阴阳离子的静态吸附实验,研究其对MDEA溶液中Fe(-+)N(CH_3)_3R'为功能基团制备了一种两性交换树脂,对其孔结构、交换容量以及红外进行表征测试,通过阴阳离子的静态吸附实验,研究其对MDEA溶液中Fe⁽³⁺⁾和C_2O_4(3+)和C_2O_4^(2-)的等温吸附性能、吸附热力学以及动力学特性。结果表明,该树脂中两性基团含量基本相等,以介孔结构为主;等温吸附行为符合Langmuir模型,以内盐键为主要吸附位点等当量的吸附阴阳离子,对高价离子和有机酸根离子具有更高的吸附选择性;Fe(2-)的等温吸附性能、吸附热力学以及动力学特性。结果表明,该树脂中两性基团含量基本相等,以介孔结构为主;等温吸附行为符合Langmuir模型,以内盐键为主要吸附位点等当量的吸附阴阳离子,对高价离子和有机酸根离子具有更高的吸附选择性;Fe⁽³⁺⁾和C_2O_4(3+)和C_2O_4^(2-)在两性树脂上的吸附符合以外扩散为控制步骤的Lagergren拟二级吸附模型,是混乱度减小的自发放热过程。     

聚合氯化铝污泥对磷的吸附动力学及其吸附速率控制步骤

考查了不同初始磷含量下聚合氯化铝污泥(PACS)对磷的吸附动力学模型及吸附速率控制步骤,试图对在长期工作后实际处理系统中所获得的吸附剂实算吸附量,与通过静态吸附试验Langmuir吸附等温线方程获得的理论最大吸附量产生的不一致做出进一步解释.结果表明,PACS对不同初始磷含量下磷的吸附符合平行1级动力学方程(R2＞0.98),说明PACS对磷的吸附反应是由PACS与2种磷酸根离子(H2PO4-和HPO42-)同时进行的子反应完成的;当磷的初始质量浓度从2mg·L-1增加到100mg·L-1时,颗粒扩散和吸附反应这2个过程同时控制着PACS对磷的吸附反应速率.     

D113-Ⅲ阳离子交换树脂吸附钙离子性能研究

研究D113-Ⅲ阳离子交换树脂对钙离子的吸附性能,考察吸附时间、钙离子浓度和温度等对吸附的影响。结果表明,D113-Ⅲ阳离子交换树脂吸附钙离子的吸附平衡时间为35 min,吸附动力学符合一级动力学Lagergren方程,吸附等温方程符合Freundlich方程,升温有利于D113-Ⅲ阳离子交换树脂对钙离子的吸附。     

2,4-二羟基苯甲酸在3种树脂上的吸附特性

通过静态和动态吸附实验, 研究了717(凝胶型,强碱)、D201(大孔型,强碱)和D301R(大孔型,弱碱)3种阴离子交换树脂对水溶液中2,4-二羟基苯甲酸的吸附特性. 结果表明,717和D201在pH 4~11时、D301R在pH 3~9时吸附能力最好. 在pH=5及温度293~313 K、初始浓度0.6488~6.488 mmol/L条件下,D301R, 717和D201对2,4-二羟基苯甲酸的等温吸附规律均符合Freundlich模型,最大平衡吸附量分别为2.98, 2.66和2.54 mmol/g(吸附未达饱和),均为物理性自发吸附的放热过程. 动力学实验数据用准一级模型方程拟合比准二级更接近实验值. 5%(w) NaCl+2%(w) NaOH脱附液100 mL均可有效洗脱3种树脂上吸附的2,4-二羟基苯甲酸,脱附率达99%. 相同条件下,D301R树脂对2,4-二羟基苯甲酸的吸附性能优于D201和717树脂.     

PMVBU吸附树脂对L-苯丙氨酸的吸附行为研究

通过静态吸附试验,研究了大孔交联聚(对乙烯基苄基脲)树脂(简称PMVBU树脂)对L-苯丙氨酸的吸附热力学及动力学特性。结果表明,在研究的浓度范围内,树脂对L-苯丙氨酸吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,相关系数R都在0.99左右,根据热力学函数关系计算了等量吸附焓、Gibbs吸附自由能和吸附熵,表明树脂对L-苯丙氨酸的吸附均为自发、放热、熵减的物理吸附过程。吸附符合二级动力学模型,颗粒内扩散过程是影响吸附速率的主要控制步骤。     

胺化聚苯乙烯树脂的制备及吸附对硝基酚

以氯甲基化聚苯乙烯树脂(PS-Cl)和氯乙酰化聚苯乙烯树脂(PS-Acyl-Cl)为母体, 引入三乙烯四胺(TETA)制备两种胺化聚苯乙烯树脂PS-TETA与PS-Acyl-TETA。用红外光谱和表面孔径吸附仪对树脂进行表征, 并用于对硝基酚(PNP)的吸附研究。静态和动态吸附实验结果表明, 两种树脂对PNP的吸附过程都可以用准二级动力学方程来描述;液膜扩散为吸附PNP的主要控制步骤;吸附符合Freundlich等温方程, 为多分子层吸附;吸附为自发的放热过程, 属于以物理吸附为主的吸附过程;PS-TETA与PS-Acyl-TETA对PNP的饱和吸附量分别为157.87mg/mL、90.77mg/mL, 穿透体积为165BV、80BV, 动态脱附率为98.4% 、98.9%。     

单宁为模板水热合成纳米TiO_2及其对铀的吸附

利用单宁可与金属离子形成稳定配合物的性质,以不同的单宁为模板,水热合成了纳米二氧化钛(T-NTO),用FTIR、XRD、BET、SEM、TEM对合成的T-NTO的结构及形貌进行表征,并考察其对铀的吸附性能。结果表明:以单宁为模板水热法合成可以明显提高纳米二氧化钛的比表面积,从而提高其吸附容量;T-NTO对铀有较强的吸附能力,并且以不同单宁为模板制备的T-NTO对铀(UO_2~(2+))的吸附容量存在明显差异,杨梅单宁为模板合成的纳米二氧化钛(BT-NTO)粒径最小,比表面积达到96.61 m~2/g;T-NTO对铀的吸附等温线符合Langmuir方程,BT-NTO在318 K时对铀的吸附容量高达0.7054 mmol/g;而吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附速率较快;共存阳离子Zn~(2+)、Mg~(2+)、Pb~(2+)、Mn~(2+)、Na~+及共存阴离子Cl~-、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)对BT-NTO吸附铀的影响很小,而F–的影响较大,但可通过引入Al~(3+)来减小F–的影响。解吸实验表明:0.1 mol/L的HNO_3溶液可使吸附的铀解吸下来,BT-NTO可多次重复使用。