离子交换与吸附

研究论文

  • 载氨基酸血液净化吸附剂调控炎症风暴及改善脓毒症小鼠生存率的研究

    宗文辉;程琳;史梦柔;陈斌;刘伟伟;刘壮;王晓辉;欧来良;

    文章以氯甲基化聚苯乙烯-二乙烯苯微球为载体,通过氯甲基与氨基的化学偶联反应制备了负载不同电荷的吸附材料PS-Arg和PS-Glu;考察了吸附材料的表面形貌、元素组成、比表面积、孔径分布、力学强度以及对模拟血清中炎症因子TNF-α和IL-6的吸附率及体外生物相容性;以脓毒症小鼠为模型,通过腹腔注入的方式考察吸附材料对脓毒症小鼠血液指标、体重、炎症因子、组织病理损伤及生存率的影响。结果表明:PS-Arg和PS-Glu吸附剂对模拟血清中TNF-α的吸附量分别为(15.48±0.34) ng/g和(13.95±1.33) ng/g,高于PS吸附剂的(12.35±2.71) ng/g;对IL-6的吸附量分别为(6.86±0.02) ng/g和(6.91±0.04) ng/g,亦高于PS吸附剂的(5.70±0.18) ng/g。PS-Arg和PS-Glu吸附剂的溶血率均<5%,活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)与阴性对照相当,对全血组分无显著影响。造模后于腹腔注入吸附材料有助于提高脓毒症小鼠的生存率,其中PS组脓毒症小鼠的21 d生存率最高,可达80%,远高于模型组的40%。造模后24 h取材结果显示,PS、PS-Arg和PS-Glu组的血清中TNF-α的含量分别下降了28.29%、45.6%和33.47%,IL-6的含量分别下降了16.66%、22.91%和18.83%;肺脏、胰腺和脾脏病理损伤降低,证实在脓毒症发病早期采用吸附材料进行干预可减轻过度炎症反应,减少组织损伤并提高生存率。本研究为临床血液净化治疗脓毒症的时机和吸附材料选择等临床实践提供了基础性研究数据。

    2025年04期 v.41 269-278页 [查看摘要][在线阅读][下载 1587K]
  • 镧铈改性活性氧化铝及其对氟的吸附性能研究

    廖艳;邱小伟;何春林;吴静;王显彬;林志强;杨文超;

    活性氧化铝是最常用的除氟吸附剂,为进一步提高活性氧化铝的吸氟性能,将活性氧化铝(AA)分别浸渍在硝酸镧和硝酸铈溶液中改性,制备得到载镧活性氧化铝(AA/La)和载铈活性氧化铝(AA/Ce) 2种改性吸附材料。实验表明,当F~-初始浓度为300 mg/L、p H=3.0时,AA/La和AA/Ce对氟的吸附率分别达到74.40%和90.23%,较未改性AA(69.87%)显著提升;其中AA/La对氟的最大吸附率可达99.8%。吸附过程符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温线(拟合相关系数R~2>0.99),其吸附机理为材料通过表面羟基的离子交换作用及La/Ce与F~-的配位作用实现氟吸附。该研究为稀土改性吸附剂的开发提供了实验依据。

    2025年04期 v.41 279-291页 [查看摘要][在线阅读][下载 1661K]
  • 电渗析浓缩净化湿法磷酸研究

    刘逸天;涂雅兰;齐鑫钢;王力;徐林坡;程满玉;张宇;段晓玲;

    湿法磷酸中含较多钙、镁、铁等金属离子杂质,需通过净化才能生产出工业级以上的磷酸和磷酸盐产品。文章采用电渗析法一步浓缩和净化湿法磷酸,对比5种不同的商业阴离子交换膜在电渗析净化湿法磷酸中的应用差异,同时以膜堆的电压、阴阳极室磷酸的浓度、金属离子去除率、电流效率以及平均能耗为评价指标,考察电渗析过程中电流密度和循环流速对电渗析性能的影响。研究结果显示,使用膜AMI-7001,电流密度为40 mA/cm~2,溶液流速为4.5 L/h时,磷酸的金属离子去除率在70%以上,能耗在3.3 kW·h/kg以下。表明电渗析是一种有效的浓缩和净化磷酸溶液的方法,对环境没有污染,且操作简单,对浓缩和净化湿法磷酸具有重要的参考意义。

    2025年04期 v.41 292-299页 [查看摘要][在线阅读][下载 1248K]
  • 多孔石墨碳柱分离常见七种无机阴离子的动态复合离子交换模型

    沈睿;李泳谊;高晓静;施超欧;

    多孔石墨碳柱不仅耐受pH值为0~14的流动相体系,且耐高温,机械强度高,不易因淋洗液极性改变而发生溶胀或收缩,其稳定性较聚合物及硅胶基质更好。文章基于多孔石墨化碳(PGC)可用于极性物质和离子化合物分离的特点,以Thermo Hypercarb多孔石墨碳柱为分析柱,选择了2种常见试剂作为添加剂,即四丙基氢氧化铵(TPAOH)和四丁基氢氧化铵(TBAOH)。在碳酸盐体系下探究其对水中常见7种阴离子(F~-、Cl~-、Br~-、NO_2~-、NO_3~-、SO_4~(2-)、PO_4~(3-))保留效果的影响,同时考察了具有立体构型的N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵(N,N,N-TMAdOH)对阴离子在PGC柱上的保留影响。建立了一种新型离子色谱分析体系,并探究了新体系的分离机理。实验结果表明:PGC柱-改性剂体系下,7种无机阴离子在PGC柱上得以分离的机理属于动态复合离子交换模型,改性剂在流动相中会与阴离子结合生成络合物,同时改性剂疏水的一端吸附于多孔石墨化碳表面,而另一端与阴离子结合形成络合物。3种添加剂的拟合结果表明,其R~2值基本可达0.99以上。该模型是一种不同于传统离子交换或离子对色谱的分离模式。通过选择合适的改性剂,可在PGC柱上实现多种常见阴离子的分离。

    2025年04期 v.41 300-307页 [查看摘要][在线阅读][下载 1404K]

综述

  • 零价铁技术治理抗生素废水的研究进展

    牛浩;张艳红;陈庭跃;刘广兵;

    文章综述了零价铁(ZVI)技术在抗生素废水处理方面的最新研究进展。随着抗生素的大量生产和使用,其安全治理逐渐受到广泛关注。传统污水处理工艺效果有限,尾水仍具有毒性。ZVI技术成本低、反应活性高,具有较好的应用前景,但ZVI在实际应用中易钝化、团聚,限制了其应用。为增强ZVI技术对抗生素废水的处理效果,已有研究者们开发出了材料本体改性、添加氧化剂、引入外场等强化技术。文章详细讨论了现有强化技术,展望了ZVI技术的未来研究方向。

    2025年04期 v.41 308-316页 [查看摘要][在线阅读][下载 1179K]
  • 环糊精聚轮烷的合成及其在聚合物中的应用

    苏梓豪;梅光凯;张广昊;周湘;刘遵峰;

    聚合物在许多行业中发挥着关键作用,随着先进材料的不断变化,其需具备更优越的性能,特别是更高的强度和韧性,以满足先进材料的新需求。实现这些目标的方法之一是引入具有独特滑环交联机制的聚轮烷交联剂。这些环可以沿着分子链滑动,增强材料的力学性能,并有效增强各种聚合物体系。文章首先总结了环糊精聚轮烷的各种合成方法,并分析了它们之间的差异;其次介绍了聚轮烷交联剂的实际应用,包括水凝胶、热塑性聚氨酯、人造蜘蛛丝、聚合物黏合剂和刺激响应聚合物软材料;最后对聚轮烷交联剂的最新研究进展进行了简要的总结和展望。

    2025年04期 v.41 317-331页 [查看摘要][在线阅读][下载 1756K]
  • 界面聚合法制备疏松纳滤膜的研究进展

    李浩硕;于守武;肖淑娟;

    界面聚合(IP)法具有反应时间短、操作简单且易于工业化等优点,已成为纳滤膜制备的重要方法之一。近年来,疏松纳滤膜(LNMs)因其在印染废水处理中能同时实现染料高截留和二价盐高渗透的特性而受到广泛关注。文章综述了通过IP法制备LNMs的研究进展,详细分析了单体结构优化、添加剂调控以及反应工艺参数优化对膜性能的影响。总结了当前在提高膜渗透通量、选择性、抗污染性及稳定性方面的策略,并探讨了其在工业化应用中面临的挑战和前景。

    2025年04期 v.41 332-346页 [查看摘要][在线阅读][下载 1700K]

技术与应用

  • 硫酸铜含量和不同助剂对椰壳活性炭氨气防护效果的影响研究

    张中慧;肖春英;鞠博;翟玲娟;耿谦;贾建国;刘仁超;

    通过改变浸渍液中硫酸铜含量并加入不同助剂(盐酸和磷酸),文章研究了硫酸铜含量和助剂对椰壳活性炭氨气防护效果的影响,确定了最佳浸渍液配比;通过比表面积分析仪、扫描电镜-能谱仪、X射线粉末衍射仪对浸渍炭和基炭的孔径分布、表面形貌和物相结构进行了分析。结果表明,浸渍炭的氨气防护效果由硫酸铜含量、助剂种类及含量共同决定;在测试的2种助剂中,磷酸的氨气防护效果优于盐酸;最佳浸渍液配比为30 mL磷酸和3%硫酸铜(以铜离子相对基炭质量比计)。

    2025年04期 v.41 347-352页 [查看摘要][在线阅读][下载 1854K]

教学

  • 《高分子近代测试技术》课程思政教学改革探索与实践

    李红强;赖学军;刘岚;王小萍;侯有军;张安强;李文波;曾幸荣;

    党的二十大报告明确指出,“育人的根本在于立德”。课程思政是落实高等教育立德树人根本任务的重要举措和有力保障。《高分子近代测试技术》课程以培养高分子材料研发、品质控制和生产管理领域的高级专业技术人才为目标,主要讲授高分子材料近代测试仪器的原理、操作方法和应用,是工科高分子材料类专业本科生的重要必修课程。文章从工科专业课程思政教育的必要性出发,系统开展了《高分子近代测试技术》课程思政教学改革探索与实践,包括课程体系建设、思政元素挖掘与融合、多举措协同增效、多维度科学评价等方面,旨在为工科高分子材料类专业的课程思政建设提供有益参考。

    2025年04期 v.41 353-356页 [查看摘要][在线阅读][下载 945K]
  • 学科交叉背景下高校大型仪器设备开放共享管理与创新研究

    陈欧;

    学科交叉研究能促进学科之间协同创新合作,是高校拓展学科发展新增长点的重要途径。大型仪器设备作为高校顺利开展教学科研工作、培养创新人才以及提供社会服务的重要资产,其开放共享是推动学科交叉融合创新的关键要素之一。依托大型仪器设备共享平台,通过完善源头论证、管理制度、技术队伍、运行保障、市场化服务等措施,不仅能推动多个学科领域的技术进步,促进学校学科交叉融合创新,实现高质量发展,还能加速重大原创性科研成果产出,进而提升我国的科研凝聚力和科技竞争力。

    2025年04期 v.41 357-362页 [查看摘要][在线阅读][下载 925K]
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