琼脂糖-DEAE离子交换介质的配基密度和孔径对BSA吸附的影响

离子交换色谱是蛋白质分离纯化的有效方法之一,配基密度和介质孔径是影响蛋白质吸附的关键因素。采用3种不同琼脂糖浓度的凝胶为基质,具有不同的平均孔径,分别偶联上阴离子交换配基DEAE,通过调控反应条件,包括反应温度、反应时间、碱浓度和DEAE浓度,得到了不同配基密度和介质孔径的系列DEAE离子交换介质。考察了牛血清白蛋白（BSA）的静态和动态吸附性能,发现随配基密度增加或介质孔径减小,BSA饱和吸附容量有所增大;对于吸附动力学,介质孔径显著影响有效扩散系数。结果表明,配基密度和介质孔径共同决定了蛋白质的吸附性能,介质孔径主导蛋白质的孔内扩散,而配基密度则影响配基-蛋白质间的相互作用。     

新型阴离子交换剂对亚硝酸根的吸附性能研究

以废弃物木屑、水稻秸秆、碱木质素、脱脂棉为原料制备新型阴离子交换剂,考察了各阴离子交换剂对亚硝酸根(NO2-)的吸附性能,探讨了交换剂的加入量、溶液初始浓度及pH值、吸附时间和温度等因素对吸附效果的影响。结果表明新型离子交换剂都具有良好的吸附效果;交换剂的加入量为0.3 g、溶液初始NO2-浓度较低、pH为7.0、吸附时间60 min、吸附温度为30℃时越有利于交换剂的吸附,吸附率较高。     

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。     

交变电场下离子交换色谱分离过程

以牛血清白蛋白在阴离子交换剂DEAE -SepharoseFastFlow上的吸附和解吸过程为例 ,考察了交变电场下离子交换色谱过程的吸附和洗脱过程及其传质特性 .结果表明 :在本文实验条件下 ,交变电场电流强度的变化对离子交换吸附平衡无显著影响 ,而外加电场在介质孔内所产生的电渗流可加速待分离组分进出固相介质的传递过程 ,显著提高色谱填充床的动态吸附容量 ,改善洗脱峰的特性     

含硼废液处理用连续电除盐技术填充树脂性能研究

以连续电除盐(CEDI)膜堆离子交换树脂对硼的静态吸附能力和树脂颗粒的导电能力为指标,对几种典型的离子交换树脂进行了对比。结果表明,30℃时阴离子交换树脂和混合离子交换树脂对硼的静态吸附符合Langmuir等温吸附方程,阳离子交换树脂对硼的静态吸附符合Henry等温吸附方程,阴离子交换树脂IRN9766和混合离子交换树脂IRN170对硼具有最强的静态吸附能力,阴离子交换树脂4200OH、阳离子交换树脂1300H和混合离子交换树脂IRN150具有最强的导电能力。     

PVA阴离子交换纤维去除水中有机物的研究

PVA(聚乙烯醇)阴离子交换纤维是一种新型离子交换剂。我们的研究证明,该纤维对水中有机物的去除率可达91—97%。吸附饱和以后,用氢氧化钠溶液很容易再生。只要15分钟时间就可以完全洗脱,恢复纤维的交换能力。试验表明,这种纤维的吸附和解吸速度都很快。作者认为PVA 阴离子交换纤维是一种去除水中有机物的性能较好的材料。     

稻壳纤维素制备阴离子交换剂及其性能的研究

采用稻壳纤维素,通过硝化、碱化、老化、交联、胺化等制备工艺,制得了表面具有甲胺基团的阴离子交换剂。直接耐晒翠蓝阴离子交换的性能实验表明,选择三甲胺盐酸盐作为胺化剂,胺化温度为65℃时,制备的离子交换剂的交换率最高。通过正交实验得出在pH值为4,反应温度为60℃,反应时间为120 min的条件下,稻壳基离子交换剂对直接耐晒翠蓝阴离子交换效果较好。离子交换过程的动力学研究表明,在反应前期(前80 min),离子交换行为为膜扩散所控制;在反应后期(80 min后),为内部扩散所控制。     

Streamline DEAE对蛋白酶复合物的吸附平衡研究

以人凝血酶原复合物(以下简称PCC)为目标产物,研究了扩张床用离子交换树脂Streamline DEAE对蛋白酶复合物的吸附平衡。测定了不同温度下的吸附等温线和吸附动力学曲线,并通过计算求得热力学和动力学参数。结果表明:Streamline DEAE对PCC的吸附符合Langmuir模型,吸附反应的焓热变为34.466 kJ/mol;吸附动力学曲线用拟二级速率方程拟和有着较好的吻合度。吸附过程中蛋白质分子在树脂颗粒内部的扩散为控制步骤,求得吸附反应的表观活化能为29.089 kJ/mol,表明此Streamline DEAE对PCC的吸附具有反应速率快,性能稳定等特点。     

国外离子交换树脂在水处理中的应用概况

离子交换树脂主要用于工业锅炉水和工艺水的净化以及民用水的软化。它是由离子化的功能团附着在网状结构的碳氢化合物上构成的。聚苯乙烯—二乙烯基苯结构非常适用于处理工业用水。目前所使用的树脂大部分属于这种结构。离子交换树脂可分为强酸阳离子交换树脂、弱酸阳离子交换树脂、强碱阴离子交换树脂、弱碱阴离子交换树脂和吸附剂。近三十年来,最有意义的是开发了大孔型树脂。     

阴离子交换剂的性能对其吸附腐殖化合物能力的影响Mitchenko，A．A．（Ukrine）Dopovidi Natsionalnoi Akademii Nauk Ukraini 2002，（3），133～137（俄文）

研究了各种结构的阴离子交换树脂对水中腐殖化合物的吸附和离子交换性能。研究表明，腐殖化合物的吸附取决于该吸附剂的结构和离子交换容积。为了去除水中腐殖化合物，提供了选择最有效的阴离子交换树脂的依据。     

吸附密度对蛋白质在离子交换吸附剂中孔扩散系数的影响

通过间歇吸附动力学实验,采用孔扩散模型研究了牛血清白蛋白和γ-球蛋白在阴离子交换剂中的扩散行为,考察了蛋白质初浓度和平均吸附密度对孔扩散系数的影响.结果表明,随蛋白质初浓度和平均吸附密度增大,孔扩散系数均呈指数下降,且蛋白质分子尺寸越大下降趋势越明显.     

pH值和离子强度对空间质量作用模型参数的影响

以牛血清白蛋白（BSA）为模型蛋白质研究了pH值和离子强度对空间质量作用模型参数的影响。通过静态吸附实验确定了不同pH值和离子强度条件下BSA在阴离子交换剂DEAE-Spherodex M上的吸附平衡,利用色谱实验及非线性最小二乘法确定模型参数。研究发现,只有在pH值远大于BSA等电点时,蛋白质的特征电荷数和空间因子才为常数;离子交换平衡常数不仅是pH值的函数,也受到液相离子强度的影响。     

PS-HQD树脂吸附废水中Cu~(2+)的动力学与热力学研究

为进一步探讨8-羟基喹哪啶树脂(PS-HQD)吸附废水中Cu~(2+)的吸附机理,用静态法研究了PS-HQD吸附Cu~(2+)的动力学与热力学规律等吸附性能。结果表明:在实验条件下,ΔH0、ΔS0说明PS-HQD对Cu~(2+)的吸附过程为吸热的熵增过程,ΔG0表明吸附过程能够自发进行,准二级动力学Lagergren方程更适合描述此吸附过程。PS-HQD第5次吸附的再生效率仍可达到83.84%,说明PS-HQD对Cu~(2+)的吸附具有良好的再生性能。     

活性碳纤维对水中喹啉的吸附性能

采用活性碳纤维（activated carbon fiber,ACF）静态吸附模拟废水中的喹啉,考察了吸附时间、喹啉初始浓度、温度、pH值、有机物等对吸附速率与吸附行为的影响。结果表明,ACF对喹啉的吸附速率快,30 min内基本达到平衡,初始浓度较高时,最终吸附容量较大,达210 mg/g,低温和pH值小于7时,吸附效果较好,苯酚与喹啉产生竞争吸附,配水中的吸附行为能较好的符合Langmuir等温方程,吸附动力学符合准二级动力学模型,热力学参数ΔH0、ΔG0为负值,表明该吸附是一个自发的放热过程。本研究为环境功能材料ACF应用于工业化生产提供了理论依据,有必要在此基础上进行动态吸附实验以及实际焦化废水的吸附处理实验,同时ACF成本高及脱附再生等方面问题还有待进一步深入研究。     

AB-8大孔树脂对葡萄籽原花青素的吸附过程

研究葡萄籽原花青素粗提液在AB-8大孔树脂上的吸附过程,建立了AB-8大孔树脂吸附原花青素的相平衡方程和动态吸附模型,计算了不同流速、不同进料浓度下的总传质系数、传质区长度及穿透时间。实验结果表明,原花青素静态吸附符合Langmuir吸附等温方程式;AB-8树脂对原花青素的动态吸附属于外扩散控制过程;穿透时间计算值与实验值一致。建立的数学模型可用于指导实际生产操作,为吸附柱的设计提供参考。     

Quaternized biomass as an anion exchanger for the removal of nitrate and other anions from water

Dried Chinese Reed (Miscanthus sinensis), a fast growing plant, was used as a model biomass for the development of anion exchangers using a quaternization agent, N‐(3‐chloro‐2‐hydroxypropyl)trimethylammonium chloride (CHMAC), and a cross‐linking agent, epichlorohydrin. Anions studied include nitrate, phosphate, perchlorate and sulfate. Batch mode adsorption studies were conducted using aqueous solutions of anions. Detailed kinetics were studied for nitrate removal. Parameters studied included anion concentration, agitation time, adsorbent dose, and pH. Adsorption equilibrium occurred in 10 min for all the anions studied. Equilibrium adsorption data followed both Langmuir and Freundlich isotherms. The presence of phosphate, perchlorate, fluoride and sulfate lowered the adsorption significantly. The effects of pH on adsorption and desorption show that ion exchange is involved in the adsorption process. The adsorption capacity of the cross‐linked and quaternized Chinese Reed for nitrate, sulfate, phosphate and perchlorate was found to be 7.55, 13.25, 16.61 and 10.07 mg of anion per g of the anion exchanger, respectively. Copyright © 2004 Society of Chemical Industry     

聚锑酸离子交换剂对锶的吸附行为研究

研究了聚锑酸离子交换剂吸附0.01 mol/L HNO_3溶液中锶的热力学特征,通过吸附动力学实验,初步探讨了温度对吸附过程的影响.结果表明,聚锑酸对0.01mol/L HNO_3溶液中锶的吸附符合Freundlich 经验公式,表现为吸热的化学吸附过程.根据毛细孔扩散模型,由平衡数据和动力学曲线计算了锶在聚锑酸离子交换剂颗粒内液相有效扩散系数为8.18×10~(-9)cm~2/s(20℃)和1.33×10~(-8)cm~2/s(30℃).     

氨基改性苯乙烯树脂的合成及其对铼的吸附

离子交换法因适于低浓度物质的分离富集而被广泛应用于湿法冶金行业,新型高效吸附材料的合成与应用成为该领域的发展趋势。针对铀矿中伴生铼这一稀缺资源需要同步回收的现状,根据新近研发的氨基改性苯乙烯阴离子交换树脂(LSC-Re),通过静态和动态吸附解吸试验,系统考察了溶液酸度、初始浓度、吸附时间、吸附温度等因素对吸附性能的影响,结果表明：在室温(25℃)下,铼溶液初始浓度为100 mg·L^-1,该树脂6 h达到吸附平衡,酸度对该树脂吸附铼的影响不大,树脂在pH=1.5时铀铼分离效果最佳,分离系数可达到41.68;树脂的饱和吸附容量达到129.3 mg·g^-1;从热力学和动力学角度分析,吸附过程符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型,且吸附是自发的吸热过程。动态吸附解吸试验中,控制溶液流速0.5 ml·min^-1,动态饱和吸附容量达到76.17 g·L^-1,饱穿比为2.35,用1 mol·L^-1 氨水进行解吸铼效果较好,8个树脂床体积可将其解吸完全,由此可见富集倍数接近70倍,具有良好的工业应用前景。     

SQD201树脂对钒的吸附-解吸行为及机理

通过静态吸附-解吸实验研究了SQD201树脂吸附-解吸钒的交换平衡和动力学特性,考察了pH值、温度和溶液浓度对离子交换过程的影响. 结果表明,在298 K、pH=2.0、溶液浓度为0.040 mol/L条件下,SQD201树脂的静态饱和吸附量为573.80 mg/g;钒在SQD201树脂上的吸附是吸热过程,符合Langmuir等温吸附方程. 吸附和解吸过程主要受颗粒扩散控制,吸附过程的表观活化能为20.41 kJ/mol,解吸表观活化能为22.21 J/mol. 吸附机理分析表明,SQD201树脂主要吸附的钒阴离子为H2V10O284-,H2V10O284-与树脂的理论摩尔比为1:4.