离子交换与吸附

研究论文

  • 乙二胺树脂对铜和磺胺甲恶唑的吸附特性与机制

    仇欢;凌晨;刘福强;王风贺;

    系统研究了乙二胺树脂(PSA)对铜Cu(Ⅱ)和磺胺甲恶唑(SMZ)污染物的共去除性能及交互影响规律。研究结果表明,PSA对Cu(Ⅱ)和SMZ的吸附等温线可采用Langmuir方程进行拟合,共存不同浓度SMZ时,Cu(Ⅱ)的饱和吸附量升高(18.11~32.9%);共存不同浓度Cu(Ⅱ)时,SMZ的饱和吸附量降低(2.18~36.5%)。结合预负载、动态吸附实验及固相FT-IR分析,低SMZ浓度时,Cu(Ⅱ)的增强去除主要是由于质子化氨基被阴离子SMZ-吸附,屏蔽了正电荷对Cu(Ⅱ)的静电排斥作用。Cu(Ⅱ)与SMZ分别与PSA中的氨基发生配位作用和静电/氢键作用,因而存在竞争吸附,且Cu(Ⅱ)的吸附作用力更强;固相中Cu(Ⅱ)对SMZ具有架桥吸附作用,形成了-N-Cu(Ⅱ)-SMZ三元络合物构型。用1.0mol/L的HCl对吸附后的PSA进行再生,SMZ和Cu(Ⅱ)的再生率分别达98.2%和99.8%。共存无机盐显著促进了Cu(Ⅱ)的吸附(4.7~42.7%),略抑制了SMZ的吸附(1.6~19.4%),而共存腐植酸对两种目标污染物的去除基本无影响。

    2016年06期 v.32 481-492页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K]
  • 静电纺丝聚己内酯/明胶粗纤维材料的制备和表征

    陈思原;王园园;王淑芳;

    利用静电纺丝技术制备了由微米级纤维构成的聚己内酯/明胶共混材料。首先,对材料制备过程的一系列因素进行了考察,确定六氟异丙醇为最优溶剂,18%为适宜的浓度,然后对静电纺丝参数进行了细化研究,确定10m L/h为适宜流速,最后,根据上述条件制备了聚己内酯/明胶比例不同的5种材料,并对其基本性能进行了表征。材料具有高孔隙率和良好的纤维形态。随着明胶含量的增大,材料的拉伸力学强度下降,而亲水性逐渐提高。聚己内酯/明胶比例为8:2的材料的力学性能与纯聚己内酯接近,同时亲水性良好,明胶溶出速度适中,有望应用于人工血管的构建。

    2016年06期 v.32 493-500页 [查看摘要][在线阅读][下载 1075K]
  • 基于荷电葡聚糖接枝的离子交换介质及在抗体纯化中的应用

    龚玲莉;白姝;余林玲;

    制备了一种新型纯化抗体的二乙氨乙基葡聚糖接枝离子交换介质,并研究了其对抗体的静态吸附及传质动力学。结果表明,二乙氨乙基葡聚糖接枝介质在低离子交换容量时对抗体有很高的吸附容量和传质速率,饱和吸附容量最高达到222mg/g湿介质,传质速率(D_e/D_0>0.44)是商品化未接枝介质DEAE Sepharose FF的3倍(D_e/D_0<0.12),是分离纯化抗体性能良好的离子交换介质。

    2016年06期 v.32 501-510页 [查看摘要][在线阅读][下载 877K]
  • 棕榈纤维制备活性炭纤维及其对水中三氯生的吸附研究

    田淑艳;王津南;李爱民;

    以棕榈纤维为原材料、磷酸为活化剂制备活性炭纤维,通过单因素实验和正交实验深入探讨反应条件对活性炭纤维吸附性能的影响,并确定最佳制备条件。系统研究三氯生在活性炭纤维上的吸附热力学、动力学以及溶液p H值对吸附的影响,并研究比较乙醇洗脱与加热煅烧法对吸附饱和后的活性炭纤维的再生效果。结果表明,磷酸溶液质量分数和碳化温度对活性炭纤维吸附性能影响较大,活化剂浸渍时间对其影响较小,活性炭纤维的最佳制备条件为:磷酸溶液浓度25%,碳化温度400℃,活化时间36h。所制备的活性炭纤维的BET比表面积为1358.478m~2/g、微孔面积为1240.131m~2/g、平均孔径为1.886nm。活性炭纤维对三氯生的吸附等温线符合Langumuir方程,吸附是放热反应。动力学研究表明,吸附反应符合准二级动力学方程,且在5h后基本达到平衡。随着p H值的升高,材料对三氯生的吸附量略有下降。乙醇洗脱和加热煅烧均可有效再生吸附饱和后的活性炭纤维。

    2016年06期 v.32 511-525页 [查看摘要][在线阅读][下载 781K]
  • 松香基羧基化聚合物微球对Pb2+的吸附研究

    王丰昶;余彩莉;许建本;张发爱;

    采用静态吸附法研究了松香基羧基化聚合物微球对Pb~(2+)的吸附性能。实验结果表明,在p H=6.0,固液比分别为0.5g/L和3g/L,初始浓度为100mg/L,293K条件下,松香基羧基化聚合物微球对Pb~(2+)的最大吸附量分别为15.28mg/g和10.73mg/g。吸附动力学研究表明,该吸附过程符合伪二级吸附动力学方程。吸附热力学研究表明,该吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,ΔG<0,ΔS<0,ΔH<0,表明该吸附过程是自发的放热过程。脱附再生实验表明,经过5次重复再生,其吸附量下降了29%,微球具有重复利用的潜质。XPS测试表明Pb~(2+)吸附在微球的表面上。

    2016年06期 v.32 526-535页 [查看摘要][在线阅读][下载 270K]
  • 离子交换树脂脱除MDEA溶液中氯离子效果对比及其吸附行为研究

    朱磊;沈本贤;孙辉;柯媛;

    采用强碱性阴离子交换树脂开展醇胺溶液中Cl~-的吸附脱除效果评价。结果表明,SA17阴离子交换树脂具有对Cl~-的吸附能力强、工作交换容量大和交换速度快的优点,是适宜的脱Cl~-吸附剂。空速υ=10h~(-1)时,前60min内,SA17树脂对溶液中Cl~-的脱除率高达99%,吸附穿透曲线符合Thomas模型;吸附等温线Freundlich模型能较好反映SA17树脂的吸附行为,速率控制步骤为液膜扩散。SA17树脂吸附Cl~-过程,ΔG<0,该吸附过程可自发进行;ΔH<0,说明吸附过程放热,焓变值为-23.22k J/mol,说明该吸附过程为物理吸附;ΔS<0,说明该树脂吸附MDEA溶液中Cl~-是熵减过程。红外光谱和能谱分析结果表明,吸附后只是树脂N-OH中的OH-被Cl~-取代,并未改变树脂骨架和功能基团。

    2016年06期 v.32 536-546页 [查看摘要][在线阅读][下载 347K]
  • 氧化锆改性高岭土对F-的吸附研究

    冯欢;刘景亮;李沪浣;耿瑞雯;韩舒雅;王浩臻;

    合成了氧化锆负载改性的高岭土吸附剂,并研究了其对水中F~-的吸附行为。通过XRD和FT-IR对改性前后的高岭土进行表征,结果表明,负载的氧化锆不影响高岭土晶型和骨架结构。吸附实验结果表明,氧化锆改性后的高岭土对F~-有很高的去除效率,其吸附机理包括离子交换和静电作用力,吸附等温线符合Freundlich等温吸附模式,吸附动力学可用拟二级动力学模型拟合。吸附量随着溶液pH值的升高而降低,共存阴离子能抑制F~-在氧化锆负载的高岭土上的吸附。

    2016年06期 v.32 547-554页 [查看摘要][在线阅读][下载 252K]
  • D463树脂对废水中镍-氨络合离子的吸附性能与机理研究

    韦蒙蒙;刘福强;赵伟;凌晨;张艳红;朱长青;李爱民;

    优选亚氨基二乙酸螯合树脂D463,系统考察了其对废水中镍-氨络合离子的吸附性能与机理。研究表明,镍离子吸附量随氨浓度升高而先升高后降低;采用Langmuir等温方程获得的镍离子最大吸附量为2.206mmol/g;氨与镍离子分别在120min和500min左右达到吸附平衡,准一级动力学方程和准二级动力学方程均可对镍离子的动力学曲线进行较好的模拟,氨和镍离子吸附量比随时间的进行先增大后减小。结合液相形态以及固相FT-IR和XPS分析,推测镍-氨双组份的吸附过程存在竞争与促进的交互作用:碱性体系中氨与镍离子形成阳离子络合物,促进镍离子的吸附,过量氨与镍离子竞争相同的树脂吸附位点,表现为相互抑制作用,但游离镍离子与树脂的螯合作用更具优势。该树脂对重金属的吸附回收具有广谱性。镍-氨和铜-氨体系动态吸附曲线表明镍离子和铜离子的穿透点分别为260BV和520BV,且1BV 12%硫酸和1BV的水可彻底再生D463,证明D463在含高氨废水中分离回收重金属离子方面具有广阔的应用前景。

    2016年06期 v.32 555-567页 [查看摘要][在线阅读][下载 313K]
  • 微波辐照离子交换法制备Cu-ZSM-5和Cu-ZSM-11

    罗羽裳;张天芳;杨凌云;高盟;陈文;

    Cu-ZSM-5和Cu-ZSM-11在催化、环保等行业有着广泛的应用。通常人们采用常规离子交换法改性Na ZSM-5和Na ZSM-11来制备Cu-ZSM-5和Cu-ZSM-11。常规的离子交换法存在制备周期长、晶体结构易破坏和制备成本高等缺点。本论文尝试利用微波辐照离子交换法制备Cu-ZSM-5和Cu-ZSM-11。我们发现微波辐照下离子交换的时间只需要常规离子交换时间的几十分之一,而且,微波辐照会破坏制备所得样品的晶体结构。这种操作简单、制备效率高的新方法以期尽快被推广用于Cu分子筛的制备。

    2016年06期 v.32 568-576页 [查看摘要][在线阅读][下载 318K]