析因设计法优化GMA/MBAA/AA三元共聚大孔树脂的合成

以牛血清白蛋白（BSA）为模型物质优化共聚物载体的蛋白质吸附量.选用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和丙烯酰胺(AA)为单体,以N,N′-亚甲基双(丙烯酰胺)(MBAA)为交联剂,甲酰胺为致孔剂,正庚烷为连续相,通过双油相悬浮聚合制得一种大孔珠状共聚物载体,可作为固定化酶或蛋白质纯化介质的载体.测定了该共聚物载体的比表面积、孔径、孔容分布和环氧基含量.从过去的实验中知道,交联度、GMA含量和甲酰胺用量是影响BSA吸附量的主要因素,因此设计了一组2³析因实验,分析结果,各因子的影响显著程度为交联度>GMA用量>甲酰胺用量,而交互作用均可视为是由误差所引起的.在此结果上进行的后续实验使树脂对BSA的吸附量从最初的9.1 mg·g^-1湿树脂增加到25.6 mg·g-1湿树脂.     

氨基丙二醇功能化硼螯合树脂的制备及其硼酸吸附性能

分别用3-氨基-1,2-丙二醇（3-APD）和2-氨基-1,3-丙二醇（2-APD）对多孔氯甲基聚苯乙烯树脂（CMPS）进行修饰,制备得到含邻、间位二羟基官能团的硼螯合树脂：PS-3-APD和PS-2-APD。用傅里叶红外光谱仪（FTIR）、元素分析仪（EA）、压汞仪（MIP）和激光粒度仪（LPS）对材料进行表征,确认功能单体成功接枝于氯球上。对两种树脂进行了静态提硼性能研究,分别考察了原料液pH、初始硼酸浓度、外来金属离子对硼酸吸附量的影响,当溶液pH为9.15～9.20时,两种树脂对硼酸吸附量最大;溶液中Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺的存在会一定程度削弱树脂对硼酸吸附性能。吸附动力学表明其吸附速率较快,且均满足准二级动力学模型。与Freundlich相比,吸附等温线更符合Langmuir模型,拟合得到的理论最大吸附量分别为0.730mmol/g和0.868mmol/g。本文对未来新型硼螯合树脂的开发及工业化应用提供参考和指导。     

一种多羟基螯合树脂的合成及其对硼的吸附

以氨基葡萄糖和聚苯乙烯为原料合成新的螯合树脂,检测了螯合树脂的氯含量和红外光谱;然后利用氨基葡萄糖螯合树脂与硼的螯合性质,通过实验研究其对硼的吸附能力,并研究了温度、时间等影响螯合树脂吸附的因素。根据热力学有关原理,计算出树脂吸附硼的热力学数据,从而得出树脂对硼的吸附效果。结果表明:合成的螯合树脂对硼有一定的吸附效果;较高温度有利于吸附,为吸热反应;ΔG小于0,吸附过程可以自发的进行。     

基于ATRP法制备的触角状亲水性羟胺树脂的吸硼性能的研究

以大分子引发剂氯乙酰化聚苯乙烯微球(PS-acyl-Cl)经原子转移自由基聚合(ATRP)法引发丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)单体的共聚接枝,制得一种触角状亲水性环氧载体(PS-acyl-g-P(AM-co-GMA)),再经二乙醇胺(DEA)的环氧基开环胺化反应,得到一种含多个-NCH2CH2OH螯合配基的多齿-五元螯合环的触角状亲水性羟胺树脂(PS-acyl-g-P(AM-co-GMA)-DEA)。将此树脂用于硼吸附研究,结果表明,PS-acyl-g-P(AM-co-GMA)-DEA树脂对硼的吸附满足Langmuir方程,为单分子层吸附;饱和吸附量约为37.7 mg·g-1,且树脂5 min即可达到吸附平衡,与其它已报道的吸硼树脂相比,该树脂具有更高的吸附量和吸硼速率。吸附动力学研究表明,树脂吸附硼的过程主要由颗粒扩散过程控制。重复使用5次后该树脂的吸附量基本不变,解吸率均在90%以上,重复使用性能良好。     

大孔偕胺肟树脂的合成及其对镓的吸附性能

采用悬浮聚合法先合成出了丙烯腈(AN)-二乙烯基苯(DVB)交联骨架,制备了具有偕胺肟基团的大孔螯合树脂,表征了其结构和形貌,并用于拜耳溶液中镓的吸附. 研究了二乙烯苯含量、油相稀释剂种类及用量、第三单体、胺肟化反应条件对树脂吸附镓的性能的影响. 结果表明,螯合树脂的吸附性能随DVB含量增加先增加后降低,DVB含量为8%(w)时吸附性能最好,选用60%(w)甲苯和30%(w)航油作油相稀释剂,树脂的吸附率最大,分别为46%和52%. 添加少量(2%)第三单体甲基丙烯酸甲酯使树脂吸附率提高到57%.     

多乙烯多胺胺化大孔GMA-DVB树脂的合成及其对金属离子的吸附

采用悬浮聚合法合成甲基丙烯酸缩水甘油醚(GMA)-二乙烯基苯(DVB)共聚物大孔树脂,然后通过树脂中的环氧基与多乙烯多胺的反应得到相应的胺化吸附树脂。弱碱全交换容量、孔体积和孔隙率测试结果表明：随着交联剂用量的增加,氨基含量、孔体积和孔隙率降低;致孔剂用量增大,孔隙率和孔体积增加。胺化吸附树脂对Cu²⁺、Co²⁺、Ni²⁺和Zn²⁺的吸附动力学结果表明：所有胺化吸附树脂对金属离子的吸附符合伪二级速率方程,对4种金属离子均具有明显的吸附作用,其中对铜离子的吸附效果最好。     

硼吸附树脂合成及其在海水淡化中应用的研究

海水淡化中硼含量超标问题已经成世界性难题。本文合成一种含葡甲胺(MG,即N—甲基葡糖胺)新型氯球树脂用于硼的吸附与分离、即(PS-CL-MG),采用电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)对树脂进行表征。系统的从投加量、pH、再生性考察PS-CL-MG吸附性能,并且建立海水淡化中硼的吸附动力学和吸附热力学模型。研究结果表明:pH值在9~10,PS-CL-MG对硼的吸附效果最好,该吸附剂吸附-解吸6次以后,吸附效率稳定35%~45%,对初始浓度为1 mg/L时含硼溶液,平衡吸附量为22.09μg/g。     

高性能树脂吸附卤水硼元素

采用吸附法利用XSC-700树脂从卤水中提取硼,运用控制变量的方法研究了吸附达到平衡所需时间.分析了不同的搅拌速度、温度、pH、树脂的用量对吸附硼效率和吸附量的影响.得出结论:吸附硼达到平衡的时间为4h.吸附硼的最适温度为50℃,随温度的升高,达到吸附平衡的时间缩短;XSC-700树脂对硼的吸附在酸性条件下受pH的影响...     

单宁基酚胺型螯合树脂的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附

杨梅单宁先与氯化亚砜反应制得氯代单宁,再与聚乙烯亚胺交联合成单宁基酚胺型螯合树脂.通过FTIR、SEM、EDS和XPS对单宁基酚胺型螯合树脂的结构进行表征,并考察了螯合树脂对Cr(Ⅵ)的吸附性能.在单宁的分子结构侧链引入氨基,能有效改善单宁基螯合树脂对Cr(Ⅵ)的吸附性能,螯合树脂对Cr(Ⅵ)的吸附主要为还原吸附,铬主要以Cr(Ⅲ)的形式吸附到树脂上;在温度为318 K、pH为2.0、Cr(Ⅵ)初始质量浓度为500 mg/L,吸附时间420 min时,单宁基酚胺型螯合树脂对Cr(Ⅵ)的最大吸附量达到364.46 mg/g;当Cr(Ⅵ)初始质量浓度低于20 mg/L时,单宁基酚胺型树脂对铬的吸附率达到95％以上;单宁基酚胺型螯合树脂对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学方程.该树脂在含铬废水处理方面具有潜在的应用前景.     

H-103树脂处理含酚废水的实验研究

研究了H-103大孔吸附树脂对600~1000 mg/L苯酚水溶液中酚的吸附,考察了初始酚浓度、溶液pH值及温度对吸附性能的影响. 结果表明,在20 min内吸附达到平衡,吸附动力学可用拟二级动力学模型描述. 苯酚在大孔树脂上的吸附等温线很好地符合Langmuir吸附等温方程,在25℃下其饱和吸附量和Langmuir常数分别为86.00 mg/g和0.2719 L/mg.     

Synthesis of N-methylglucamine modified macroporous poly(GMA-co-TRIM) and its performance as a boron sorbent

A chelating polymeric sorbent was developed by functionalizing poly(glycidyl methacrylate-co-trimethylolpropane trimethacrylate), poly(GMA-co-TRIM), with N-methylglucamine (MG) via a simple post-grafting route. The resulting well-defined millimeter-sized spheres of poly(GMA-co-TRIM)–MG had permanent macropore structures and low swelling degree, with accessible ligands of 1.84 mmol/g. The boron adsorption behavior of the sorbent was studied in batch mode by varying different parameters like the pH value, the initial concentration of boron and the adsorption time under noncompetitive conditions. It was found that the sorbent always maintained the high capacity between pH 2.6 and 8.6, in which the optimum pH was 7.5. The adsorption behavior of the sorbent obeyed the Langmuir isotherm well. The adsorption capacity of the sorbent for boron was in the same level as that of a commercially available N-methylglucamine-type polystyrene resin. However, it adsorbed boron more quickly. The sorbent also showed good durability and reusability through the fixed-bed adsorption tests. The study on the separation of boron from brine of salt lake showed a high selectivity of the sorbent, though the capacity for boron decreased due to the interference of diverse ions in brine.     

D403树脂从盐湖卤水中提取硼酸的探索试验

中国很多的盐湖卤水中都富含大量的硼矿资源，使用硼特效离子交换树脂从中提取硼酸是利用盐湖卤水中硼矿资源的一条重要途径。针对D403型硼特效离子交换树脂从盐湖卤水中提取硼酸的性能进行了探索试验，考察了该树脂对卤水中硼的吸附性能、洗脱性能，以及对卤水中钙镁等杂质离子的吸附洗脱性能。结果表明，D403树脂对卤水中硼的吸附量较低，但其在盐酸中的洗脱性能较好；对卤水中钙镁等杂质离子的吸附量不大，较易被去离子水洗脱。     

离子筛材料的合成及其对盐湖卤水中锂的选择性吸附

以γ-MnOOH和LiOH溶液为原料,水热法合成离子筛前驱体锂锰氧化物,经酸洗抽提出锂离子,得到离子筛材料,对产物γ-MnOOH, Li-MnO和H-MnO进行了XRD和SEM表征. 研究了离子筛材料对盐湖卤水中锂的吸附性能. 实验结果表明,离子筛材料对高镁锂比盐湖卤水中Li+的最大吸附量为37 mg/g,具有吸附容量大、选择性高的优点.     

钛系锂离子筛的制备及其吸附性能研究

以无定型水合二氧化钛和氢氧化锂分别作为钛源和锂源,通过高温固相法合成钛系锂离子筛（HTO）并进行了扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、接触角测试等表征。研究了HTO在高镁锂比[n（Mg）/n（Li）]盐湖卤水中随时间变化对锂吸附容量的影响。结果表明,HTO在高镁锂比盐湖卤水中26 h吸附容量达到24.8 mg/g。HTO具有优异的选择性,分离系数（α^Li _Mg）达到4 813.0。经过20次吸附循环试验,HTO的锂吸附容量仅下降4.8%,且每次钛的溶损率都在0.08%以下。结果表明,HTO具有较好的循环吸附性能和稳定性。该HTO具有从高镁锂比盐湖卤水提取锂的能力,具有很广阔的市场前景。     

锂离子吸附球形树脂的合成及其性能研究

为实现高镁锂比盐湖卤水的锂镁分离,合成了一种新的锂离子吸附球形树脂。该树脂采用对锂离子有特定螯合作用的二苯并-14-冠-4为功能单元,并与有机磷酸酯形成对锂离子起协同作用的萃取体系,以聚氨酯为树脂骨架,通过悬浮聚合得到锂离子吸附球形树脂。悬浮聚合以二甲基硅油为分散介质、以粒度为300~400目的碳酸钙为稳定剂、n(羟甲基化产物)∶n(有机磷酯)∶n(甲苯二异氰酸酯)=1∶1∶28,以聚醚多元醇为交联剂、锂溶液为模板致孔剂,反应温度为80℃,时间为10 h,搅拌速度为280 r/min,得到粒度范围为55.36~76.33μm的球形树脂。热分析表明,树脂是均质的,具有较高的热稳定性。树脂经索氏抽提8 h的溶损率为1.5%,说明其在水中使用是稳定的。在pH 7、恒温振荡温度为25℃、振荡时间为4 h条件下,得到树脂对锂的最大吸附容量为0.609 9 mmol/g,其对锂镁选择性系数β=39;经过5次再生实验,其树脂饱和吸附容量仅下降1.8%,表明树脂可多次使用。     

Synthesis of Novel Chelating Adsorbents for Boron Uptake from Aqueous Solutions

Two kinds of novel chelating adsorbents have been synthesized to separate boron from aqueous solutions. One is the boron-specific chelating resin, synthesized by the functionalization of macroporous poly (glycidyl methacrylate-co- trimethylolpropane trimethacrylate), with N-methylglucamine. The other is the organic-inorganic hybrid mesoporous SBA-15 with polyol functional groups, prepared by a two-step post-grafting method. The resin can adsorb boron in almost all pH range, and its maximum uptake capacity reaches 1.15 mmol/g. The present study of the polyol-functionalized SBA-15 shows that the post-grafting is successful and the resulting adsorbent has the uptake capacity of 0.63 mmol/g.     

球形聚合单宁-纤维素树脂的制备及吸附性能

单宁与多聚甲醛交联合成单宁酚醛聚合物,再以环氧氯丙烷为交联剂,将单宁酚醛聚合物与纤维素通过反相悬浮交联制备球形聚合单宁-纤维素树脂。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）对球形聚合单宁-纤维素树脂的结构进行了表征,并考察了球形聚合单宁-纤维素树脂对盐酸小檗碱的吸附性能。结果表明,球形聚合单宁-纤维素树脂具有多孔的结构,树脂网络中含有大量的酚羟基;球形聚合单宁-纤维素树脂对盐酸小檗碱具有较好的吸附性能,当盐酸小檗碱浓度为600 mg·L^-1、吸附温度为298 K时,最大饱和吸附量可达245.92mg·g^-1;球形聚合单宁-纤维素树脂对盐酸小檗碱的吸附过程符合Langmuir吸附等温模型和准二级吸附动力学方程,热力学研究数据表明球形单宁-纤维素树脂对盐酸小檗碱的吸附是一个自发放热的物理吸附过程。该树脂在分离提纯生物碱方面具有潜在的应用前景。     

A hydrophilic matrix for boron isolation: Monodisperse-porous poly(glycidyl methacrylate-co-ethylene dimethacrylate) particles carrying diol functionality

The novel chelating adsorbent has been synthesized by functionalization of monodisperse-porous poly(glycidyl methacrylate-co-ethylene dimethacrylate) particles with N-methylglucamine (NMDG) as a boron selective ligand. The resulting resin can adsorb boron in almost all pH range (pH 4–10) and its maximum capacity is ca. 12 mg/g. The adsorption behavior of poly(GMA-co-EDM)NMDG resin obeyed Langmuir isotherm well.     

盐湖卤水提硼方法的研究概述

本文主要对国内外盐湖卤水提取硼的方法及最近几年的相关研究成果做了简要叙述,旨在探索适合我国盐湖卤水提取硼的方法,并对我国未来盐湖硼资源的开发利用提出了一些看法。     

钛系锂离子筛用于盐湖提锂的研究进展

随着新能源行业在世界范围内的快速发展,金属锂因其能量密度高等优势被广泛应用,从蕴含大量锂资源的盐湖卤水中提锂是获取锂资源的重要方向。盐湖提锂的方法主要有碳化法、沉淀法、离子筛吸附法、电化学辅助法等。离子筛吸附法适合从浓度低的液相中选择性回收锂,其中钛系锂离子筛因其稳定性强、吸附容量大而成为吸附法的研究热点。本文以钛系锂离子筛技术为立足点,对全球锂资源分布现状、钛系锂离子筛提锂机理进行了分析,综述了目前钛氧化物锂离子筛的合成方法、成型方法、现存的问题等,为后续开发新型钛系锂离子筛,提高饱和吸附容量等方面提供参考。