新型胺基修饰的超高交联聚合吸附剂吸附水中酚类化合物的研究

合成了新的胺基修饰的超高交联AH系列吸附树脂．以弱碱树脂D301和超高交联吸附树脂ND100为参照，测定了AH系列吸附树脂吸附水中苯酚、对氯苯酚、对甲苯酚、对硝基苯酚的吸附性能。结果表明：修饰的超高交联吸附树脂对苯酚．对甲苯酚、对氟苯酚的吸附量比ND100和D301更大，而D301树脂对对硝基苯酚有最大的吸附量．提出了AH系列树脂对4种酚类化合物吸附行为的作用机理．     

单宁酸修饰的超高交联吸附树脂对酚类化合物的吸附研究

通过氯甲基化的苯乙烯-二乙烯苯共聚物的后交联及单宁酸的化学修饰反应制备了单宁酸修饰的超高交联吸附树脂(TAMR),通过红外光谱、元素分析、扫描电镜和比表面孔径分析对TAMR树脂的结构特征和表面参数及形貌进行表征.通过等温吸附实验和吸附动力学实验研究了苯酚、对硝基苯酚和对氯苯酚在TAMR树脂上的吸附性能和吸附机理.结果表明,TAMR树脂具有较高的比表面积(780.1 m2/g)和较丰富的微孔(482.3 m2/g),树脂表面修饰了较丰富的羟基.TAMR树脂对苯酚、对硝基苯酚和对氯苯酚均具有较好的吸附性能,288 K时吸附量分别可达1.43、2.07和2.48 mmol/g(c0为500 mg/L).3种酚类化合物在TAMR树脂上的吸附为典型的物理吸附,其吸附焓变和熵变均为负值.当酚类化合物以分子形态存在时,有利于其被TAMR树脂吸附.Langmuir和Freundlich方程均能较好地拟合酚类化合物在TAMR树脂上的吸附等温线.吸附动力学过程符合准一级动力学方程,颗粒内扩散过程是TAMR树脂吸附这3种酚的吸附速率的主要控制步骤.     

氨基修饰超高交联树脂对没食子酸的吸附性能

以亲水性小分子有机酸没食子酸作为研究对象,研究了氨基修饰超高交联树脂对没食子酸的吸附行为和机理.结果表明,氨基修饰超高交联树脂WJN-10对没食子酸有较高的吸附容量和吸附作用力;π-π共轭作用是树脂WJN-10吸附没食子酸主要作用力;WJN-10吸附没食子酸是物理吸附主导;吸附速率主要受控于颗粒内扩散过程;WJN-10对没食子酸有较好的吸附-脱附性能.     

乙酰苯胺修饰的吸附树脂对苯酚和对氯苯酚的吸附研究

通过Friedel-Crafts后交联及化学修饰反应,合成了乙酰苯胺基修饰的超高交联吸附树脂ZH-05,通过红外光谱(IR)和比表面及孔径分析(BET)对其结构进行表征.以Amberlite XAD-4树脂作为参照,通过等温吸附实验和吸附动力学实验探讨了ZH-05树脂对水溶液中苯酚和对氯苯酚的吸附性能和机理.结果表明,与XAD-4树脂相比,ZH-05树脂对苯酚和对氯苯酚均具有更佳的吸附性能.Langmuir和Freundlich方程均能较好拟合ZH-05树脂对苯酚和对氯苯酚的吸附等温线.ZH-05树脂对苯酚和对氯苯酚的吸附以焓推动的自发物理吸附过程为主,吸附过程放热;吸附符合准一级动力学吸附方程,颗粒内扩散是吸附过程的主要控制步骤.     

氨基修饰超高交联树脂对单宁酸的吸附行为及机理研究

选用单宁酸作为天然有机酸中典型中分子、高水溶性有机酸,系统研究了氨基修饰超高交联树脂对单宁酸的吸附行为和机理.吸附等温线表明氨基修饰超高交联树脂WJN-08对单宁酸有较高的吸附容量,其静态饱和吸附量比传统商业吸附剂高15%以上;吸附表面分析表明离子键、π-π共轭作用和阳离子-π键是重要吸附作用力;吸附热力学试验表明树脂WJN-08吸附单宁酸是化学吸附主导,吸附焓变在20~22 kJ mol-1;吸附动力学试验表明树脂WJN-08吸附单宁酸速率同时受控于颗粒内扩散和膜扩散过程.动态小柱吸附-脱附实验表明树脂WJN-08对单宁酸有较好的吸附-脱附性能,饱和吸附量和穿透吸附量分别为24.43 mg g-1和19.56 mg g-1,脱附率为98.6%。     

酸性吸附树脂对2,6-二氯苯酚的吸附热力学和动力学研究

本文以二硫代二苯甲酸、均苯四甲酸酐和没食子酸为修饰剂,通过后交联反应和化学修饰反应制备了3种酸性功能基修饰的超高交联树脂。通过等温吸附实验和吸附动力学实验,探讨了3种酸性吸附树脂对2,6-二氯苯酚(2,6-DCP)的吸附性能和吸附机制。结果表明,3种酸性吸附树脂对2,6-DCP均具有良好的吸附性能,吸附量随着2,6-DCP初始浓度的增大而增加,随着温度的升高而减小。Langmuir和Freundlich等温吸附方程均能够较好地拟合吸附等温线,3种酸性树脂对2,6-DCP的吸附机理较复杂。吸附热力学结果表明,吸附过程主要为放热、自发的物理吸附过程。3种酸性树脂对2,6-DCP的吸附动力学过程符合准一级动力学方程,颗粒内扩散是该吸附过程的主要控制步骤。3种酸性吸附树脂对2,6-DCP的吸附速率常数大小顺序为kGAMRkDSTAMRkPMDAMR。     

1,2,4-苯三酸酐修饰的吸附树脂对氯酚类物质的吸附研究

合成了1,2,4-苯三酸酐修饰超高交联吸附树脂,通过静态吸附,研究了树脂上对氯酚类物质的吸附性能及吸附机理。结果表明,树脂对4种氯酚类物质均具有较好的吸附性能,对2,4-二氯苯酚的吸附是化学吸附占主导作用,对对氯苯酚、2,6-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚的吸附都是物理吸附和化学吸附共同作用的过程,Freundlich吸附等温方程很好地拟合4种氯酚类物质在树脂上的吸附行为。     

偏苯三酸酐修饰的树脂对邻苯二甲酸的吸附研究

用颗粒活性炭作比较,通过等温吸附实验和吸附动力学实验研究了偏苯三酸酐修饰的吸附树脂对邻苯二甲酸的吸附性能及吸附机理。结果表明,偏苯三酸酐修饰的树脂对邻苯二甲酸具有良好的吸附效果,吸附量随着温度的升高而下降。Freundlich吸附等温方程很好地拟合邻苯二甲酸在偏苯三酸酐修饰的树脂上的吸附行为。吸附焓变结果表明,吸附过程是以放热的物理吸附为主,且焓变的绝对值均随着吸附量的增大而减小。邻苯二甲酸在偏苯三酸酐修饰的树脂上的吸附过程符合准一级动力学方程,颗粒内扩散是吸附过程的主要控制步骤。     

烯啶虫胺在超高交联吸附树脂上的吸附性能研究

研究了烯啶虫胺在NDA-150和NDA-1800超高交联吸附树脂上的静态吸附行为。静态吸附等温线表明:两种树脂对烯啶虫胺的吸附均为放热过程,吸附量随着温度的升高而降低,适当降低温度有利于吸附。吸附等温线符合Freundlich方程,为多分子层吸附。吸附速率随着温度的升高而增大,且表观活化能小于20KJ.mol-1,说明吸附较容易进行。NDA-150树脂对烯啶虫胺吸附及脱附性能较好,动态吸附量为351.1 mg.g-1。在323 K温度条件下,用95%乙醇作脱附剂,体积10BV(床体积)时,脱附率为96.43%。     

3种树脂对水溶液中对氯苯胺吸附性能的比较研究

通过静态吸附实验,研究了超高交联吸附树脂NDA-100、胺基化超高交联吸附树脂AH-1和AH-3对水溶液中对氯苯胺的吸附行为特性。结果表明,3种树脂吸附对氯苯胺均符合Langmuir等温吸附方程,吸附容量AH-1NDA-100AH-3。树脂的孔结构与表面化学性质是影响树脂吸附性能的重要因素。对氯苯胺在3种树脂上的吸附容量随溶液中氯化钠含量和pH值的升高而升高。     

胺基修饰大孔树脂对腐殖酸的吸附研究

研究了腐殖酸在胺基修饰大孔树脂D-301上的吸附行为,并与胺基修饰超高交联树脂NDA-99和大孔非极性树脂XAD-4作对比,结果表明,带有弱碱性基团的大孔亲水性树脂D-301对腐殖酸的吸附效果优于XAD-4和NDA-99,这主要得益于D-301树脂大孔结构和表面胺基修饰.探讨了溶液pH值和重金属离子对D-301树脂吸附腐殖酸的影响,并对作用机理进行了初步探讨.     

共热解法制备葵花籽壳活性炭及对四环素的吸附性能

采用热解法,以磷酸为活化剂,以葵花籽壳为碳源,制备了葵花籽壳活性炭,利用扫描电镜表征了其表面形貌,采用平衡吸附法研究了葵花籽壳活性炭对溶液中四环素的吸附性能和对养殖废水中四环素的去除能力。结果表明,在20°C时,葵花籽壳活性炭对四环素的最大吸附量为244.1 mg·g~(-1);吸附平衡时间为30 min;当pH值处于4-8时,pH值对葵花籽壳活性炭吸附四环素的容量没有显著性影响;葵花籽壳活性炭吸附四环素的容量随着温度的升高而增大,表明四环素吸附是一个吸热过程;利用葵花籽壳活性炭去除含有四环素的养殖废水时,四环素的去除率达到96.2%。等温吸附曲线符合Langmuir等温吸附模型;四环素的吸附动力学数据均符合准二级反应动力学模型。     

酚羟基修饰的超高交联聚苯乙烯树脂对苯酚吸附及脱附性能的研究

对超高交联聚苯乙烯树脂进行酚羟基修饰得到修饰后的超高交联聚苯乙烯树脂(JN-2),将该树脂与大孔吸附树脂(Amberlite XAD-4)和超高交联树脂(NDA-150)在水溶液中对苯酚进行吸附-脱附性能比较,经过酚羟基修饰的超高交联聚苯乙烯树脂(JN-2)对苯酚的吸附性能有所提高,同时脱附性能明显改善,该树脂可望在含酚废水治理中得到广泛应用.     

4种化学修饰的吸附树脂对水溶液中邻甲酚的吸附行为

分别以脯氨酸、L-谷氨酸、乙酰苯胺和水杨酸修饰的吸附树脂为吸附剂,邻甲酚为吸附质,在288K,303K和318K下的水溶液中进行静态吸附实验和脱附实验,考察树脂的吸附性能及吸附行为。实验结果表明,在4种经化学修饰的吸附树脂对邻甲酚的吸附过程中,降低温度有利于吸附;4种化学修饰的树脂对邻甲酚的吸附等温线均符合Freundlich模型,脱附率均大于85%,循环使用效果较好;在相同条件下,脯氨酸修饰的树脂和L-谷氨酸修饰的树脂对邻甲酚吸附性能更优异。热力学研究表明,4种树脂对邻甲酚的吸附过程均为自发的放热过程。     

没食子酸修饰树脂对对氯苯胺和对硝基苯胺的吸附行为

通过Friedel-Crafts后交联及化学修饰反应,制备了没食子酸修饰的超高交联吸附树脂(GAMR),并通过傅里叶变换红外光谱仪、元素分析仪和比表面及孔径分析仪对其理化性质进行了表征。通过等温吸附实验和吸附动力学实验,研究了GAMR树脂对不同温度下水溶液中的对氯苯胺和对硝基苯胺的吸附行为。结果表明,GAMR树脂具有较高的比表面积(1227.1m2/g)和较丰富的微孔(888.5m2/g),树脂表面修饰了较丰富的羟基和羰基。GAMR树脂对对氯苯胺和对硝基苯胺均具有良好的吸附性能,吸附量随着温度的升高而下降。Freundlich等温吸附方程能够更好地拟合吸附等温线数据,GAMR树脂对对氯苯胺和对硝基苯胺的吸附机理较复杂。吸附焓变ΔH0,表示吸附过程为放热反应,且以物理吸附为主;吸附自由能变ΔG0,说明吸附过程可自发进行;吸附熵变ΔS0,表明吸附质分子在树脂表面上的运动受到了限制。动力学实验结果表明,吸附过程符合一级动力学方程,颗粒内扩散是吸附过程的主要控制步骤。     

间氨基水杨酸修饰超高交联吸附树脂对酚类化合物的吸附行为

合成间氨基水杨酸修饰的超高交联吸附树脂LZ-01,比较LZ-01树脂与NJ-8树脂对对甲基苯酚和对硝基苯酚的吸附能力,研究LZ-01树脂在不同温度(288K,313K,318K)下吸附水溶液中对甲基苯酚和对硝基苯酚的静态吸附热力学和动力学行为。结果表明,由于LZ-01树脂具有更大的比表面积、更多的微孔且含有氨基、羟基和羧基等基团,使其对对甲基苯酚和对硝基苯酚的吸附量明显高于NJ-8树脂。Freundlich方程对等温吸附数据能够很好地拟合,吸附焓变绝对值小于40kJ/mol,表明吸附是焓驱动的物理吸附过程。LZ-01树脂对对甲基苯酚和对硝基苯酚吸附动力学均符合准一级动力学方程,吸附速率随温度升高而增大,颗粒内扩散是该吸附过程的速控步骤。     

大孔树脂对对硝基苯胺的吸附行为及其应用研究

研究了溶液中无机盐、pH值对氨基修饰超高交联大孔树脂NDA-99、氧修饰超高交联大孔树脂NDA-150和大孔树脂XAD-4吸附对硝基苯胺的影响。结果表明,无机盐对吸附影响不大;NDA-99、NDA-150在中性范围吸附量最大,XAD-4的吸附量随pH增大而增大;3种树脂的吸附等温线都能很好的利用Freundlich方程进行拟合,吸附皆为放热反应且为优惠吸附;3种树脂的饱和吸附量大小依次为NDA-150>NDA-99>XAD-4。依据上述结论,采用NDA-150处理对硝基苯胺生产母液废水,每批次处理量为40BV,废水中对硝基苯胺浓度由2130mg/L降至9.6mg/L,去除率达99.5%,吸附后的树脂采用95%的乙醇可完全再生,高浓度对硝基苯胺乙醇再生溶液经蒸馏可回收对硝基苯胺和脱附剂,实现了废水治理与资源化的统一。     

ND-100超高交联吸附树脂对水中苯酚的吸附行为研究

通过静态吸附试验，研究了ND－100超高交联树脂对水溶液中苯酚的吸附动力学和热力学特性，探讨了初始浓度对吸附过程的影响。结果表明 ND－100树脂对苯酚的吸附速率同时受液膜扩散和颗粒内扩散过程控制。吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程，吸附量随着温度的升高而降低，随着平衡浓度的增大而增大，吸附表现为放热的物理吸附过程。     

富羧类吸附树脂对水溶液中HIPI的吸附研究

以NDA99和NDA150树脂作为参照,通过等温吸附实验和吸附动力学实验探讨了修饰后的树脂对水溶液中5-对羟基苯基海因(HIPI)的吸附性能和机理.结果表明:羧基修饰的超高交联吸附树脂(FZH124)比NDA99和NDA150树脂对水溶液中HIPI具有更好的吸附效果,而且在303K时吸附效果最好.Langmuir和Freundlich方程均能较好拟合修饰树脂对HIPI的吸附等温线.HIPI在FZH124树脂上的动态吸附符合准一级动力学方程,303K时,树脂对HIPI的吸附速率最大,颗粒内扩散过程是该吸附过程的主要控制步骤.     

硫辛酸在三种不同树脂上的吸附热力学和动力学研究

通过静态吸附实验,研究了大孔交联聚苯乙烯树脂(XAD-4)、氧修饰超高交联聚苯乙烯树脂(NDA-100)和胺基修饰超高交联聚苯乙烯树脂(ND-90)对乙醇．水溶液中硫辛酸的吸附热力学及动力学特性,结果表明：硫辛酸在XAD-4树脂上是单层吸附,符合Langmuir等温吸附方程,吸附过程符合准一级动力学吸附方程。硫辛酸在NDA-100和ND-90树脂上的吸附也符合Langmuir等温吸附方程,但并不只是单层吸附,同时兼有毛细管凝聚和微孔填充作用,吸附过程可分为大孔和中孔区的吸附以及微孔区的吸附两个阶段,两个阶段都符合准一级动力学吸附方程。