聚乙烯亚胺印迹树脂对水中Cu2+的吸附研究

研究利用离子印迹技术,以离子交换树脂为支撑体,Cu~(2+)为模版离子,聚乙烯亚胺(PEI)为改性剂,环氧氯丙烷为交联剂,成功制得Cu~(2+)印迹树脂,并应用于水中Cu~(2+)的吸附。在吸附溶液pH值为5.5,温度为25℃时,印迹树脂对Cu~(2+)的吸附量达85.7mg·g~(-1),表现出对Cu~(2+)较好的吸附性能。印迹树脂对Cu~(2+)的吸附符合Lagergren准2级动力模型和Langmuir吸附等温模型,说明吸附主要以化学吸附为主,且吸附过程仅发生在表层,为单分子层吸附行为。当Cu~(2+)分别与Zn~(2+)、Pb~(2+)和Cd~(2+)共存时,印迹树脂能够选择性吸附Cu~(2+),其中吸附80min后Cu/Zn高达2.31。对印迹树脂经过4次洗脱后吸附容量不再降低,表明其良好的化学稳定性和吸附性。     

巯基活性碳富集剂对重金属离子的吸附特性

从热力学、动力学及XPS3个方面讨论了巯基活性碳富集剂对重金属离子的吸附机理。结果表明富集剂的吸附过程以化学吸附为主。外表面,内表面对Cu~(2+)的吸附率分别为19%,81%;Pb~(2+)为6%,94%,对Zn~(2+)为17%,83%,而吸附Cd~(2+)完全由内扩散所控制。被吸附的Cu~(2+)还将进一步还原为Cu~o。     

磁性碳纳米管表面多金属离子印迹聚合物制备及应用

以磁性碳纳米管为载体,Co~(2+)、Cu~(2+)及Cd~(2+)等多种金属离子为模板和多巴胺为功能单体,研制一种对多种重金属离子具有高选择性吸附性能的磁性离子印迹聚合物(MIIPs)。采用红外光谱仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和振动样品磁强计等技术手段对MIIPs进行了表征。采用原子吸收光谱详细研究了MIIPs的吸附性能,结果表明,MIIPs不仅具有优异的磁性能,而且对Cu~(2+)、Co~(2+)及Cd~(2+)具有快速、高效的选择识别能力,最大吸附量分别为46.08、36.35和30.65 mg/g。结合磁固相萃取和原子吸收光谱,MIIPs成功用于淤泥中Cu~(2+)、Co~(2+)及Cd~(2+)的同时分离富集,富集因子分别为18.6、13.4以及10.9。     

功能化介孔硅材料的合成及其对富含裸露组氨酸蛋白质的选择性吸附

通过自由基聚合反应合成了具有高比表面积的介孔硅(PPOSS),并对其表面进行修饰和铜离子(Cu~(2+))的固定,最终得到功能化介孔硅材料(PPOSS-IDA-Cu~(2+)),然后利用PPOSS-IDA-Cu~(2+)中的Cu~(2+)与蛋白质裸露组氨酸的螯合作用,选择性吸附富含裸露组氨酸的蛋白质。对牛血红蛋白、牛血清白蛋白、肌红蛋白和溶菌酶的吸附结果表明,所合成的PPOSS-IDA-Cu~(2+)材料对富含组氨酸的牛血红蛋白有较好的吸附选择性和较大的吸附容量(3 150mg/g),并且有望与其他材料联合使用,以检测到更多相对丰度较低的蛋白质,丰富人类蛋白质组学信息,为疾病的临床诊断及病理研究提供帮助。     

板栗内皮对水溶液中镉离子和铅离子的吸附

研究了板栗内皮对水溶液中金属离子(Cd2+,Pb2+)的吸附过程,以及吸附过程中不同条件对其吸附能力的影响.通过对反应时间、温度、pH、初始金属离子浓度等因素的控制,设计不同单一变量确定在不同条件下的吸附能力,利用红外光谱确定板栗内皮上参与反应的主要基团.结果表明,板栗内皮吸附Cd2+,Pb2+理论最佳吸附条件分别为p...     

基于铜离子与DNA相互作用的铜离子检测

利用铜离子(Cu~(2+))可与DNA分子中的碱基相互作用形成络合物的性质,将Cu~(2+)富集在DNA修饰电极表面,进而采用微分脉冲伏安法(DPV)实现了铜离子的检测.此外,由于乙二胺四乙酸(EDTA)对Cu~(2+)具有更强的络合能力,富集于DNA修饰电极表面的Cu~(2+)很容易被洗脱液中的EDTA络合,从而实现修饰电极的再生和重复利用.实验结果表明,在最佳实验条件下,Cu~(2+)浓度在2.0×10-6~1.0×10-5mol/L和2.0×10-5~1.0×10-4mol/L范围内与其相对还原峰电流强度(I-I0)呈良好的线性关系,且该传感器简单、稳定,可循环使用.     

秋兰姆二硫化大孔型螯合树脂富集原子吸收法测定水中的铜铅镉

秋兰姆二硫化大孔型螯合树脂含有—C—S—S—C—螯合基团,在pH5-10时能定量吸附Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)离子,用5N硝酸能从树脂上定量解脱下来。当大量存在Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(3+)、Al~(3+)、SO_4~(2-)、NO_3~-、Cl~-时不影响对Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的定量吸附。对Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)回收率分别为96-105％,95-105％,94-105％。测定精密度相对标准偏差Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)分别为±2.8％,±3.2％,±3.4％。     

大孔型腐植酸树脂的合成及其对重金属离子的螯合性

交联的聚苯乙烯(PS)通过偶氮键—N=N—或酯、醚键与腐植酸(HA)相连接枝得珠状大孔型腐植酸树脂(HAR)。当HA/PSNH_2的重量比为0.7—1.0,PSN_2~+Cl~-偶联PH13时制得的偶氮型腐植酸树脂(AHAR)对重金属离子有优良的吸附性。延长PSCH_2Cl与HA的反应时间可提高酯醚型腐植酸树脂(EHAR)对Cu~(2+)的吸附量。红外光谱探讨了HAR的结构。AHAR的吸附容量为1.01mmol~(2+)Cd/g树脂,对Ni~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Co~(3+)、Zn~(2+)为0.6—0.53mmol离子/g树脂。重金属离子在AHAR上的分配系数为 Cu~(2+)(8.7×10~3)>Cd~(2+)(3.8×10~2)>Zn~(2+)(2.4×10~2)>Ni~(2+)(1.8×10~2)>Mn~(2+)(4.9×10)。 pH6.5时AHAR能定量吸附Cu~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)、Mn~(2+),并能用INHNO_3定量洗脱。AHAR可再生,重复使用,分析了四种天然水、自来水中痕量上述金属离子的浓度。     

Cu~(2+)负载疏松多孔型羟胺改性聚丙烯腈对As(V)的吸附性能

采用高内相比乳液模板法合成出疏松多孔型聚丙烯腈(PAN),对其进行羟胺改性后再与Cu~(2+)配位,得到Cu~(2+)负载疏松多孔型羟胺改性聚丙烯腈(AO-PAN/Cu~(2+))。对所合成的AO-PAN/Cu~(2+)吸附剂进行了红外光谱、扫描电镜、热重分析等表征,并研究了其对As(V)的吸附性能。该吸附剂对As(V)的最大吸附量为0.22mg/g,吸附过程符合拟二级动力学方程。在竞争离子存在下,AO-PAN/Cu~(2+)对As(V)具有较高的吸附选择性。固定床实验结果表明,AO-PAN/Cu~(2+)对含量为400μg/L的含砷模拟废水中的As(V)具有良好的分离性能,穿透体积达到110BV。     

铜闪速炉渣对重金属镉离子的吸附特性

对安徽铜陵铜闪速炉渣进行了吸附重金属Cd~(2+)的试验研究,内容包括初始Cd~(2+)浓度、pH值、吸附剂加入量、温度及吸附时间对Cd~(2+)吸附率的影响。同时采用SEM、BET、BJH等方法和手段对该炉渣进行了表征。结果表明,在Cd~(2+)初始浓度10mg/L、吸附剂用量12g/L、吸附温度25℃、pH 11和吸附时间30min时,该铜渣具有较好的Cd~(2+)吸附效果,吸附率可达98.23%;比表面积为0.7438m~2/g、平均孔径为7.42nm、平均孔容为0.0014cm~3/g,吸附-脱附等温曲线符合第Ⅳ类型曲线,孔结构为无定形孔,主要为中孔,结构中大部分孔道为两端开口的狭缝状孔。本研究可为开发新型廉价高效吸附材料提供一定的理论与实际指导。     

1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-5-吡唑酮与甲基膦酸二(1-甲基庚基)酯对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的萃取机理研究

本文用两相滴定法研究了1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-5-吡唑酮(PMBP,简写为HA)与甲基膦酸二(1-甲基庚基)脂(P_(350),简写为B)对Pb~(2+)、Cd_(2+)和Cu~(2+)离子在不同的有机溶剂中的萃取机理.(?)定了萃合物的组成分别为:MA_2(M=Pb~(2+)、Ca~(2+)、Cu~(2+));MA_2·HA(M=Cd~(2+));MA_2·B(M=Pb~(2+)、Cd~(2+))和MA_2·2B(M=Cd~(2+)),同时求得了相应的萃合常数β值.     

耐辐射奇球菌对Cu~(2+)和Cr~(6+)吸附行为研究

本文以耐辐射奇球菌作为生物吸附剂去除溶液中的Cu~(2+)和Cr~(6+),通过考察吸附时间、初始离子浓度、菌液浓度等影响吸附效果的关键因素,研究了耐辐射奇球菌对Cu~(2+)、Cr~(6+)的吸附作用,找出最佳吸附条件,并研究了Cu~(2+)、Cr~(6+)共存条件下的竞争吸附行为。采用紫外分光光度计分析耐辐射奇球菌在不同条件下对Cu~(2+)和Cr~(6+)的吸附作用;傅立叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分析细菌吸附前后的结构和形貌变化。结果表明:耐辐射奇球菌对Cu~(2+)和Cr~(6+)的最佳吸附时间均为80min。对Cu~(2+)、Cr~(6+)吸附的最佳初始浓度分别为0.08mol·L~(-1)、0.138mol·L~(-1),且随着菌液浓度的增大,耐辐射奇球菌对Cu~(2+)、Cr~(6+)的吸附量随之增加。当Cu~(2+)、Cr~(6+)共存条件下耐辐射奇球菌对Cu~(2+)吸附量较Cr~(6+)更大。红外光谱仪和扫描电镜结果阐释了耐辐射奇球菌对Cu~(2+)和Cr~(6+)的吸附行为。耐辐射奇球菌以其超强生存能力,非致病性,环境友好等优势,在重金属废水处理方面将会有很好的应用前景。     

环糊精修饰磁性纳米材料制备及对环境水样中重金属处理研究

合成了羧甲基-羟丙基-β-环糊精修饰的Fe_3O_4磁性纳米材料(CM-HP-β-CDCP-MNPs),建立了CM-HP-β-CDCP-MNPs固相萃取-火焰原子吸收分光光度法分离分析水样中Pb~(2+)、Cu~(2+)的方法。用红外光谱法、热重分析法、透射电子显微镜法对合成的磁性纳米材料进行了表征,并对CM-HP-β-CDCP-MNPs吸附Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附条件和脱附条件进行了优化。在优化条件下,CM-HP-β-CDCP-MNPs对Pb~(2+)的吸附率95%,对Cu~(2+)的吸附率85%,吸附容量为70.32 mg·g~(-1)(Pb~(2+))和26.53 mg·g~(-1)(Cu~(2+))。用所提方法对瘦西湖水样及大运河水样进行了测定,Pb~(2+)回收率为90.1%~103.8%,RSD为2.6%~5.0%;Cu~(2+)回收率为91.2%~104.9%,RSD为3.2%~4.6%。     

碳羟基磷灰石的合成对水中Cd~(2+)的去除特性研究

本文以鸡蛋壳为原料,采用凝胶-溶胶法合成碳羟基磷灰石(CHAP)并以羟基磷灰石(HAP)为对照,探讨了CHAP对水中镉(Cd~(2+))的吸附去除特性。结果表明:(1)鸡蛋壳和磷盐在75℃下反应成功合成CHAP,通过FTIR分析,合成CHAP结构具有HAP的结构特征,且掺杂了CO_3~(2-)(2)CHAP对Cd~(2+)的吸附符合Langmuir和Freundlich等温式,饱和吸附量为44.44 mg·g~(-1),高于HAP对Cd~(2+)的饱和吸附量(29.93 mg·g~(-1))48%。(3)CHAP对Cd~(2+)的吸附符合准二阶动力学方程,在60 min时吸附量达到最大值并趋于平衡。(4)当反应p H为6,温度为35℃,吸附剂用量为1.5 g·L~(-1)时,CHAP对Cd~(2+)的去除效率最佳。综上,凝胶-溶胶法合成的CHAP对水体Cd~(2+)去除效果好,成本低,可作为去除水中Cd~(2+)的低成本吸附剂,既节约资源又保护环境。     

巯基树脂的合成与性能研究

本文报导了大孔巯基树脂的合成。并用该树脂对Zn~(2+)、Cd~(2+)、Hg~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)、Ni~(2+)、Ag~+进行了吸附条件试验;测定了Zn~(2+)与Cd~(2+)、Hg~(2+)的分离系数,吸附平衡时间,Freundlich吸附常数。以及验证了锌镉分离在实际应用上的可能性。     

接枝亲水型高分子的丝瓜络对水中重金属离子的吸附行为

采用接枝聚合的方法将亲水性聚丙烯酰胺接枝到丝瓜络上,部分水解的聚丙烯酰胺的接枝率可高达161.3%.选择典型的Cu~(2+)和Pb~(2+)体系,研究亲水型丝瓜络对水中重金属离子的吸附行为.结果表明,在单离子体系中,准二级动力学方程适于描述亲水型丝瓜络吸附动力学过程,饱和吸附量随着接枝率和pH值增加而增大,对Cu~(2+)和Pb~(2+)的最大饱和吸附量分别为647和887 mg/g.Langmuir和Freundlich等温吸附模型都适合描述等温吸附过程.8次吸附-解吸附循环实验表明,饱和吸附量基本保持恒定,同时对吸附机理进行了讨论.     

Cu~(2+)和Ni~(2+)在磁性高岭土上的吸附动力学和热力学研究

通过Cu~(2+)或Ni~(2+)单一体系和竞争体系的吸附实验,研究了Cu~(2+)和Ni~(2+)在磁性高岭土上的竞争吸附动力学和热力学。实验结果表明,二级动力学方程和颗粒内扩散方程能较好地拟合Cu~(2+)和Ni~(2+)在磁性高岭土上的单一吸附和竞争吸附,吸附过程主要由化学吸附控制,吸附颗粒内扩散过程是该吸附速率的控制步骤,但不是唯一的速率控制步骤,吸附速率同时还受颗粒外扩散过程(如表面吸附和液膜扩散)的控制。Langmuir吸附等温方程能更好地拟合磁性高岭土对Cu~(2+)和Ni~(2+)的吸附,在单一体系和竞争体系中,磁性高岭土对Cu~(2+)和Ni~(2+)的吸附都是优惠吸附;在竞争体系中,磁性高岭土对Cu~(2+)和Ni~(2+)的吸附量均有所减弱,但Ni~(2+)的吸附量下降更明显,且对Cu~(2+)的吸附能力大于Ni~(2+)。热力学参数表明,Cu~(2+)和Ni~(2+)在磁性高岭土上的竞争吸附是自发、吸热和熵值增加过程,有竞争离子存在时会影响吸附热力学特性。     

石墨烯中杂原子对镉离子检测性能的影响研究

本文基于氧化石墨烯(GO)、电化学还原氧化石墨烯(ERGO)和氮掺杂石墨烯(NG)三种石墨烯材料修饰的电极制备了镉离子(Cd~(2+))电化学传感器。利用循环伏安法和差分脉冲伏安法分析检测Cd~(2+),系统的比较了不同石墨烯材料修饰电极的电化学性质及检测效果。结果表明GO修饰的传感器在灵敏度、检测限和可重复性方面优于ERGO和NG,说明了石墨烯上含氧基团的存在提高了Cd~(2+)检测的灵敏度。     

聚乙烯苄多乙烯多胺二硫代羧酸大孔型螯合树脂合成与性质的研究

合成了具有高吸附容量的聚乙烯苄多乙烯多胺二硫代羧酸大孔型螫合树脂(DTC树脂)。探讨了胺化和二硫代羧化中各种反应条件的影响。制得的DTC树脂对Hg~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)的吸附容量分别达4.40、2.44、1.77、1.36毫摩尔离子/克,在水中对微量的重金属离子在较宽pH范围内有良好的捕集效果。红外光谱、元素分析证实了合成过程中树脂功能基的转化。     

石墨烯修饰电极测定中成药中铅和镉离子含量的研究

通过电沉积技术制备了石墨烯修饰电极,用于同位镀铋膜阳极溶出伏安法测定铅和镉离子的含量。石墨烯具有较大的比表面积和良好的导电性,石墨烯修饰电极的应用提高了电化学检测的灵敏度。在最优化条件下,溶出峰电流与Pb~(2+)和Cd~(2+)的浓度在1×10~(-8)-1×10~(-5)mol·L~(-1)范围内呈现良好的线性关系,检测限分别为1×10~(-9)mol·L~(-1)(Pb~(2+))和3×10~(-9)mol·L~(-1)(Cd~(2+))。该电极还应用于用于中成药中Pb~(2+)和Cd~(2+)的含量测定,结果令人满意,表明本方法操作简单,灵敏度高,重现性好,具有较好的实际应用前景。