高性能木质素基重金属离子吸附凝胶的制备

以木质素磺酸钠(LS-Na)、丙烯酰胺(AM)、马来酸酐(MAH)为原料,膨润土(Bentonite)为无机添加剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用溶液接枝共聚合法制备了两种木质素基重金属离子吸附凝胶:膨润土/木质素磺酸钠接枝丙烯酰胺(BLPAM)、膨润土/木质素磺酸钠接枝丙烯酰胺马来酸酐(BLPAMA),研究了不同后处理方式对于两种凝胶吸附性能的影响。结果表明,BLPAM皂化产物具有很好的重金属离子吸附容量和去除率;BLPAMA皂化产物具有很高的Pb2+选择性。     

膨润土/木质素磺酸钠-g-丙烯酰胺-马来酸酐选择性吸附树脂的制备与表征

以木质素磺酸钠(LS)、丙烯酰胺(AM)、马来酸酐(MAH)为原料,膨润土(Ben)为无机添加剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,通过溶液自由基接枝共聚法制备了膨润土/木质素磺酸钠接枝丙烯酰胺-马来酸酐(Ben/LS-g-AM-co-MAH)选择性吸附树脂。采用元素分析(EA)、比表面积和孔径分析(BET)、FTIR、核磁共振碳谱(13C NMR)、XRD、SEM-EDS及XPS对所得吸附树脂的组成与结构进行了表征。结果表明:Ben/LS-g-AM-co-MAH的结构中含有大量的酰胺基和羧基基团,其在二元Pb2+/Cu2+溶液中对Pb2+具有较高的吸附量以及良好的吸附选择性。      

紫外辐射法制备AM/MA/AMPS/KF四元共聚吸附树脂及性能研究

以N,N,-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,在无氮气保护和不添加任何引发剂条件下,采用紫外辐照法合成魔芋粉(KF)/丙烯酰胺(AM)/马来酸酐(MA)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚吸附树脂,研究了单体摩尔比、pH、交联剂用量、魔芋粉含量对树脂吸附亚甲基蓝的影响,并借助FT-IR、TG对树脂的结构、热稳定性进行了研究。实验表明:在优化条件下,n(AMPS)∶n(AM)∶n(MA)=2.5∶0.5∶0.4;w(KF)=2.5%,pH=3,w(NMBA)=0.35%,tcuring=5min时合成的树脂对亚甲基蓝的吸附量为104.14mg/g。     

四元共聚吸附树脂的制备及吸附性能研究

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)作为交联剂,采用静置热聚合法制备了AMPS/AM/AA/CTS四元共聚吸附树脂。通过单因素法和正交试验法,得到了合成最佳吸附阳离子染料结晶紫的吸附树脂的工艺条件,并运用FT-IR和TG-DTG对树脂的分子结构和热稳定性进行了分析。实验结果表明:该树脂的最佳吸附量的工艺条件是:n(AMPS)∶n(AM)∶n(AA)∶W(CTS)=3∶1∶5∶3%,pH=4.69,w(NMBA)=0.094%,固含量为36.2%;最佳吸水倍率的工艺条件是:n(AMPS)∶n(AM)∶n(AA)∶W(CTS)=3∶0.7∶3.5∶2%,pH=5.61,w(NMBA)=0.119%,固含量为36.59%。所得树脂最大吸附量为83.8mg/g,在此条件下其最大吸水倍率为1035g/g,并且该树脂具有较好的热稳定性。     

GG/AM/AMPS高吸水性树脂的合成及其性能分析

在没有任何保护气的环境下,用瓜尔胶(GG)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为反应原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,使用水溶液热聚合法合成GG/AM/AMPS高吸水性树脂。采用正交实验法研究了反应条件对树脂吸水率的影响,在最优条件下对树脂的性能进行探究,并对其结构进行表征分析。实验结果表明,当单体摩尔比为n(AM)∶n(AMPS)=1∶1,pH=8,ω(NMBA)=0.08%,ω(KPS)=0.5%,ω(GG)=3.6%时,合成GG/AM/AMPS高吸水性树脂的吸水率达2752g/g。     

紫外辐射合成CTs/AMPS/MA可降解型高吸水树脂

以壳聚糖(CTs)﹑马来酸酐(MA)﹑2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用紫外光固化的方法合成CTs/AMPS/MA三元共聚高吸水树脂。研究了反应条件对树脂吸水性能的影响,结果表明,当固含量为15.87%,nAMPS∶nMA=14∶1,ω(CTs)=2%,ω(NMBA)=2.5%,ω(APS)=0.3%,pH=3,固化时间为5min时可得到具有较好吸水性的高吸水树脂,在蒸馏水中的最大吸水率为555g/g。采用FT-IR和TGA对树脂结构及热稳定性进行表征,并对其吸水速率及动力学进行分析,反吸液能力测定表明制备的树脂具有一定的降解性。     

静置法合成AMPS/AA/AM/MA四元共聚高吸水树脂

以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,在没有引发剂和氮气保护的情况下,利用静置法制备以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、顺丁烯二酸酐(MA)为单体的四元共聚高吸水树脂,通过对反应条件优化,得到了最佳工艺条件:单体配比n(AMPS)∶n(AA)∶n(AM)∶n(MA)=1∶1∶1∶1,ω(NMBA)=0.03%,pH=2.2,在此条件下树脂吸蒸馏水倍率达到533倍。初步对树脂的吸液能力、耐热保水性、吸水速率、以及反复吸液性进行了研究,同时借助FT-IR、TG-DTG和显微镜对其结构、热稳定性及表面形态进行了表征。     

微波辐射凹凸棒接枝AMPS/AM高吸水树脂的制备和表征

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用微波辐射方法制备了凹凸棒(APT)接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)耐盐性高吸水性树脂。探讨了单体配比、微波功率(P)、中和度(N)、APT用量、NMBA用量和KPS用量对待测液体吸水倍率的影响,用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)对高吸水性树脂进行了表征。实验结果表明,在最佳合成条件(n(AM)∶n(AMPS)=4.5∶1,P=390W,N=75%,w(NMBA)=0.08%,w(KPS)=0.6%,w(APT)=7.5%)下树脂在去离子水中的吸水倍率为1460 g/g,吸生理盐水倍率为114 g/g,树脂具有较强的耐盐性能;红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)表征显示,凹凸棒和有机单体之间发生了接枝共聚反应,其反应仅在凹凸棒的表面进行,单体并没有插入到凹凸棒的层间。     

微波辐射交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺制备高吸水性树脂及溶胀性能

以交联羧甲基纤维素(CCMC)、丙烯酰胺(AM)为原料,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,通过微波辐射法制备了高吸水性树脂AM-g-CCMC。探讨了NMBA、KPS和CCMC用量对树脂吸水倍率的影响;采用IR,TG-DTA和SEM对树脂进行了表征。结果表明,在最佳制备条件AM∶CCMC∶NMBA∶KPS=50∶5∶0.15∶2.5(wt,质量比),微波功率130W,反应时间200s下制备的树脂对去离子水和浓度为0.154mol/L的NaCl、CaCl_2和FeCl_3溶液的吸水倍率分别为1821、165、82和43g/g。     

丙烯酸-丙烯酰胺合成树脂的制备及其性能研究

采用水溶液聚合的方法,以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为单体,以过硫酸钾(KPS)和亚硫酸氢钠为引发剂,N,N′-二甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,来制备丙烯酸-丙烯酰胺合成吸水树脂。研究了其工艺过程并对其性能进行了测试。结果表明:在30℃下,丙烯酸-丙烯酰胺共聚树脂的最佳制备条件为:单体浓度为25%,n(AA)∶n(AM)=4∶1,中和度为75%,交联剂的用量和引发剂的用量分别为单体质量的0.04%和0.3%,所得到的树脂最佳吸纯水倍率及最佳吸0.9%(质量分数)NaCl溶液倍率分别为980g/g和95g/g。     

悬浮接枝法制备PP-g-MAH纤维及其对水中铜离子的吸附性能

研究了聚丙烯悬浮接枝马来酸酐及其对水体中铜离子的吸附效果。以水为分散介质,二甲苯(Xyl)为界面剂,过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)为引发剂,考察了聚丙烯(PP)悬浮法接枝马来酸酐(MAH)反应中各反应条件和原料组份对接枝率的影响。当反应条件为PP∶MAH∶TBPB∶Xyl=100∶5∶4.7∶23,反应温度130℃,反应时间4h时,产物接枝率为1.38%。在此基础上,探讨了在PP-g-MAH纤维对水中铜离子的吸附,研究了pH值、吸附时间以及不同铜离子浓度对吸附效果的影响。     

共存离子对Bentonite/LS-g-AM-co-MAH吸附Pb~(2+)的影响

采用自制膨润土/木质素磺酸钠接枝丙烯酰胺-马来酸酐复合吸附树脂(Bentonite/LS-g-AM-co-MAH),研究了外加电解质中竞争阳离子与共存阴离子对Bentonite/LS-g-AM-co-MAH吸附Pb~(2+)的影响。结果表明:竞争阳离子Li~+、Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Ni ~(2+)、Co~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)抑制Pb~(2+)的吸附,抑制作用顺序为Cu~(2+)Cd~(2+)Zn~(2+)Co~(2+)Ni ~(2+)Ca~(2+)Mg~(2+)K~+Na~+Li~+;Fe~(3+)和Al~(3+)在pH=2.0~3.0时抑制Pb~(2+)的吸附,在pH=4.0~6.0时促进Pb~(2+)的吸附,两者的影响顺序为Fe~(3+)Al~(3+)。共存阴离子NO_3~-、Cl~-和Br~-抑制Pb~(2+)的吸附,抑制作用顺序为Br~-Cl~-NO_3~-;SO_4~(2-)和PO_4~(3-)有利于去除Pb~(2+),两者影响基本相同。     

三元共聚高吸水树脂的简易合成

在没有氮气保护和引发剂作用下,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用静置热聚合法成功合成了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)/壳聚糖(CTS)三元共聚高吸水树脂。同时研究了反应条件对树脂吸水倍率的影响,并借助FT-IR对树脂的分子结构进行了分析。实验结果表明,所合成的树脂最佳反应条件为:n(AM)∶n(AMPS)=3∶1,ω(CTS)=2%,ω(NMBA)=0.05%,pH=1.5,固含量为15%。在此条件下合成的高吸水树脂室温下最大吸蒸馏水倍率为1302g/g。     

木质素-聚乙烯亚胺的合成及对Cu~(2+)离子的吸附性能

以木质素(Lignin)为基质,用戊二醛(GA)做交联剂,将聚乙烯亚胺(PEI)交联到木质素分子上,制得木质素-聚乙烯亚胺(Lignin-PEI)吸附剂,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)对Lignin-PEI的结构进行表征,并考察了其对Cu2+的吸附性能。结果表明,当Lignin、PEI和GA的反应比m(g)∶V(mL)∶V(mL)为2∶5∶20,在温度25℃下,反应时间2h,合成的Lignin-PEI的含氮量为10.61%。吸附等温数据符合Langmuir模型,吸附动力学符合准二级反应动力学模型。Lignin-PEI吸附剂对Cu2+饱和吸附量为54.15mg/g。     

静置热聚合法合成AMPS/AM/CMC三元共聚高吸水树脂

在没有氮气保护的作用下,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,以过硫酸铵(APS)为引发剂,采用静置热聚合法合成2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)/羧甲基纤维素钠(CMC)三元共聚高吸水树脂。研究了反应条件对树脂吸水率的影响,并借助FT-IR、TG-DTA和偏光对树脂的分子结构、热稳定性和表面形态进行了分析。实验结果表明:所得树脂的最佳反应条件为:n(AM)∶n(AMPS)=1∶1、ω(APS)=0.45%、ω(CMC)=9%、ω(NMBA)=0.085%和pH=1.2,在此条件下合成的高吸水树脂室温下最大吸蒸馏水倍率为909g/g。     

P(AA/IA/MA)凝胶的制备及对铜离子吸附性能研究

通过以丙烯酸(AA),衣康酸(IA),马来酸酐(MA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合制备了三元共聚P(AA/IA/MA)水凝胶,并采用FTIR对凝胶结构进行表征。针对不同组成凝胶的溶胀动力学、平衡吸附能力及铜离子饱和吸附容量的研究,结果表明:最佳投料比为n(AA):n(IA):n(MA)=6:3:1,其最大饱和吸附容量可达到224.5mg/g,P(AA/IA/MA)凝胶材料的等温吸附动力学可归属为准二级动力学。考察了体系pH值及吸附材料用量对Cu2+吸附性能的影响,结果表明:P(AA/IA/MA)凝胶吸附材料的Cu2+饱和吸附容量强烈依赖于体系pH值和吸附材料用量。当P(AA/IA/MA)凝胶吸附材料添加量为0.5g/50mL时,体系内Cu2+去除率接近100%。     

木质素基树脂的制备及其对重金属离子的吸附性能

以木质素磺酸钠为原料,利用反相悬浮聚合技术,成功制备木质素基树脂.研究了木质素基树脂的制备工艺及其对重金属离子Pb2+、Cd2+的吸附性能.结果表明,优化的聚合条件为:液体石蜡与反应水溶液的相比为3:1、分散剂占有机相百分含量为2%、温度为90℃、盐酸浓度为3mol/L、甲醛占木质素磺酸钠百分含量为9%、聚合时间为2h.30℃时,所制备的树脂对Pb2+、Cd2+的饱和吸附量分别达到33.6523mg/g和30.12mg/g.所制备的木质素基树脂有大量羟基和磺酸基等含氧基团存在,非常有利于它对重金属离子的吸附.木质素基树脂的比表面积为0.0963m2/g,孔容为0.002389cm3/g,平均孔径为99.2208nm,表明该树脂具有大孔树脂的结构特点.     

三元共聚吸水树脂的合成与性能研究

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,壳聚糖(CTS)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,借助微波辐射法合成CTS/AM/AMPS三元共聚吸水树脂,合成最优条件为:pH=4.0,微波反应功率为195W,AM∶AMPS(摩尔配合比)=5∶1,CTS用量3.3%(wt,质量分数,下同),NMBA用量0.06%,在此条件下制得的树脂最高吸水率达1340g/g。同时,采用FT-IR和TG-TGA对树脂结构及热稳定性进行分析。结果表明三元共聚吸水树脂热分解温度在360℃,具有较好的热稳定性。     

高亲水性聚(苯乙烯-二乙烯基苯)多孔微球的制备及亲水性研究

以环状马来酸酐为改性剂,分别采用改进的二步种子溶胀法和悬挂双键接枝法制得了高亲水性的聚(苯乙烯-二乙烯苯)/马来酸酐共聚多孔微球(PSt-DVB-co-MAH)及聚(苯乙烯-二乙烯苯)接枝马来酸酐多孔微球(PSt-DVB-g-MAH)。用FT-IR证明了改性产物中马来酸酐的存在;用TEM、SEM观察了改性前后微球的内、外部形貌;酸碱滴定法考查了MAH加入量对微球孔径的影响;用极性熊果苷的吸附对比实验验证了改性效果。结果表明,两种方法制得的改性微球在形态上与没改性前的微球略有差别,但当共聚法St∶DVB∶MAH=10∶8∶2及接枝法P(St-DVB)微球∶MAH=5∶3时,所得亲水微球均保持了较好的多孔形貌且亲水性比未改性的增大5倍以上。     

AMPS/AA/MA/St共聚吸附剂的合成及性能研究

在交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)的作用下,单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、顺丁烯二酸酐(MA)和淀粉(St)以溶液热聚合的方式合成四元共聚吸附剂。采用单因素法探究了反应条件对树脂吸附亚甲基蓝染料性能的影响,得到最佳的树脂合成工艺条件。实验结果表明:n(AMPS)∶n(AA)∶n(MA)∶W(St)=1∶0.5∶0.1∶1.98(wt,质量分数,下同),pH=2,W(NMBA)=0.1%,固含量为31%时,该树脂的吸附量最大,为106.35mg/g。