改性聚乙烯亚胺捕集和回收水中的Cu2+

为提高含铜废水的处理效果及简化处理流程,采用CS₂、NaOH对聚乙烯亚胺进行改性,制备出一种新型高分子絮凝剂--PEX（聚乙烯亚胺基黄原酸钠）.以含Cu2+水样为处理对象,探讨了初始ρ（Cu2+）、pH、共存无机物质、有机物质以及浊度对PEX捕集Cu2+性能的影响,并考察了螯合絮体中Cu2+的回收情况.结果表明:PEX对含Cu2+水样具有很好的捕集性能,Cu2+去除率最高可达到100%;PEX对Cu2+的去除效果随着水样初始pH的升高而增强,但pH位于PEX等电点处时,Cu2+去除率有所降低.在较低的PEX投加量下,水样中共存的NaCl、CaCl₂、NaNO₃、Na₂SO₄、柠檬酸、焦磷酸钠对PEX去除Cu2+均可起到促进作用,而共存的EDTA、氨基乙酸、浊度对PEX去除Cu2+具有一定的抑制作用;增加PEX投加量后,可减弱或消除上述影响.螯合絮体采用HNO₃溶液进行静态浸泡30 d后,Cu的回收率可达100%.研究显示,PEX能有效去除和回收水样中的Cu2+.      

Selective binding of uranyl cation by a novel calmodulin peptide

A 33-amino acid peptide corresponding to the helix-loop-helix motif of the calcium binding site I of the protein calmodulin from Paramecium Tetraurelia has been synthesized its binding properties with heavy metal ions have been studied. Herein, we demonstrate that two mutations of two aspartic acid residues in the peptide sequence gave access to a new peptide, which was selective for the uranyl ion UO₂ ²⁺. This new peptide can be useful for the development of selective uranyl biosensors to monitor the presence of uranium in contaminated environments.     

高分子重金属絮凝剂处理含镍废水性能研究

为提高重金属废水处理的效率及简化处理流程,以聚乙烯亚胺、NaOH、CS2为原料,合成了一种既能捕集重金属离子又能除浊的新型高分子重金属絮凝剂PEX.通过絮凝实验研究了PEX在不同pH值下捕集Ni2 的性能,考察了废水中含有的不同有机配位剂柠檬酸铵、氨基乙酸、EDTA、腐殖酸等对PEX去除Ni2 的影响,并讨论了浊度和Ni2 对PEX絮凝效果的相互影响.实验结果表明:该絮凝剂对Ni2 有很好的捕集功能,Ni2 的最高去除率可达99%以上;pH值对Ni2 的去除率有一定的影响,但只要PEX投加量足够,pH值对Ni2 的最高去除率影响不大;水中存在有柠檬酸铵或氨基乙酸时,在一定程度上会抑制Ni2 的去除,但增加PEX投加量会减小此影响;当有EDTA存在时,会明显促进Ni2 的去除;当有腐殖酸存在时,在较低pH值下会抑制Ni2 的去除,但当pH值升高时其对Ni2 的去除有促进作用;Ni2 和致浊物质共存时,会相互促进彼此的去除,浊度的去除率在99%以上.PEX具有双重功效,对重金属离子和浊度的去除率高,具有一定的推广应用前景.     

高分子重金属絮凝剂SSXA对Cu2+的捕集性能研究

以淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物、NaOH、CS2为原料,在一定条件下合成了一种新型高分子重金属絮凝剂--淀粉基黄原酸酯-丙烯酰胺接枝共聚物.研究了该絮凝剂的除Cu2 、去浊机理,并对硫酸铝浓度、初始Cu2 浓度、pH值、浊度等影响其除铜及去浊效能的因素作了考察.实验结果表明:(1)该絮凝剂对Cu2 有很好的捕集功能,但需要与硫酸铝复配以提高其沉降性能,适合复配使用.Al3 与初始Cu2 的体积摩尔浓度比值为0.3较为适宜,此时Cu2 去除率大于98%;(2)pH值对复配体系的除Cu2 、去浊效果影响不大;(3)Cu2 和致浊物质共存时,会互相促进彼此的去除.对初始Cu2 浓度为25 mg·L-1、浊度为5～300NTU的水样,处理后出水Cu2 浓度小于0.5mg·L-1、浊度小于3NTU.     

高分子重金属絮凝剂的制备及含铜废水处理

以聚乙烯亚胺和二硫化碳制备聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX),研究了PEX对废水中浊度及铜的去除效果.实验证明,在含铜废水中投加PEX,铜和浊度均可被去除,显示了其除浊与除重金属的双重功能.PEX与投加氧化钙的化学沉淀法相比:适用的废水pH值在5.0-6.0之间,低于化学沉淀法所必需的pH值;出水中残余铜远低于化学沉淀法;生成的矾花较大,易于沉降分离,化学沉淀法生成的沉淀细小,难于分离.研究还表明,PEX为两性聚合电解质,在较低的pH值下,分子上的氨基带正电荷,发挥电中和作用达到絮凝除浊效果;在较高的pH值下,分子上的黄原酸基和氨基均可与重金属离子发生配位及螯合反应,从而达到去除重金属离子的效果.     

高分子重金属絮凝剂PEX捕集Ni2+及除浊性能研究

以聚乙烯亚胺、NaOH、CS2为原料,在一定条件下合成了一种新型两性高分子重金属絮凝剂--聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX),研究了其捕集Ni2 及除浊性能,并对几个影响因素作了考察.实验结果表明:(1)该絮凝剂对Ni2 有很好的捕集功能,Ni2 的最高去除率可达99%以上;(2)pH值对PEX投加量有一定的影响,但对Ni2 的最高去除率影响不大;(3)水中存在碱金属或碱土金属离子时在一定程度上会促进Ni2 的去除;(4)当有Fe3 存在时,在较低pH值下会明显降低Ni2 的去除,但当pH值升高时对Ni2 的去除有促进作用;(5)Cl-与NO3-的存在可促进PEX对Ni2 的去除,而SO42-的存在对Ni2 的去除有抑制作用,需增加投药量才能得到较好的去除;(6)Ni2 和致浊物质共存时,会互相影响彼此的去除.     

两性高分子重金属螯合絮凝剂的合成及其对Cu(Ⅱ)的去除性能

合成了一种新型两性高分子重金属螯合絮凝剂聚(氯化二烯丙基甲基羟丙多胺基铵)基二硫代甲酸钠(PDAMHACDTC),采用元素分析、红外光谱、紫外光谱和核磁共振谱对其结构进行表征。考察了其对含Cu2+废水的处理效果,以及絮体的沉降速度;测定了微絮体的ζ电位,采用扫描电镜考察了絮体的形貌。结果表明,当PDAMHACDTC中—CSS-与Cu2+的物质的量之比接近2∶1,对Cu2+的去除率大于99.7%,残余Cu2+浓度远低于国家污水综合排放一级标准0.5 mg/L;在相同—CSS-投加量时,形成的微絮体的ζ电位和絮体沉降速度分别比以聚(二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺)为母体合成的两性高分子螯合絮凝剂(ACPF)形成絮体大,说明PDAMHACDTC比ACPF更利于中和絮体上过剩负电荷,促进絮体的形成和生长。     

重金属絮凝剂对水中Cu2+和腐殖酸的去除性能

采用聚丙烯酰胺、甲醛、氢氧化钠、巯基乙酸为原料,制备出重金属絮凝剂巯基乙酰化羟甲基聚丙烯酰胺（MAMPAM）,以含Cu²⁺、含腐殖酸（HA）水样为考察对象,研究MAMPAM对单一和混合体系中Cu²⁺、HA的去除性能.结果表明,MAMPAM对单一体系中Cu²⁺和HA均具有一定的去除效果,且Cu²⁺的去除率随着水样初始pH值的增大而升高;pH值为6.0时,Cu²⁺的最高去除率为95.92%,HA的最高去除率为66.98%.MAMPAM处理混合水样时,Cu²⁺和HA的共存会相互促进彼此的去除,具有协同作用;共存的HA对MAMPAM除Cu²⁺性能的促进作用随着水样中HA浓度或pH值的升高而增强,共存的Cu²⁺对MAMPAM除HA性能的促进作用随着水样中HA浓度的升高而增强.     

高分子重金属絮凝剂ISXA与ISX除浊、除Ni2+性能的比较研究

以交联淀粉、丙烯酰胺、CS2、NaOH等为原料,在一定条件下合成了一种新型高分子重金属絮凝剂不溶性淀粉黄原酸酯-丙烯酰胺接枝共聚物(ISXA).比较了它与不溶性淀粉黄原酸酯(ISX)的除浊、除Ni2 性能,探讨了各自的作用机理,并研究了几个影响ISXA和ISX去除水中浊度和Ni2 的因素.结果表明:1)在各种条件下,ISXA的除浊、除Ni2 性能均优于ISX;2)ISXA和ISX的投加量均为250mg·L-1时,Ni2 的去除率分别达到97%和87%;3)原水pH值对絮凝剂的除Ni2 效果有影响;4)在致浊物质和金属离子共同存在的水体中,两者会相互促进彼此的去除,Ni2 的去除率可达99%以上,浊度去除率提高10%左右;5)反应时间越长,处理效果越好,12min以后结果趋于平缓.     

The chelation of metal ions by the acylpolyamine toxins from the web-spider Nephilengys cruentata: effects in the intoxication/detoxification of preys

Summary. Orb-web-spiders present a series of different strategies for prey capture, involving the use of different types of silk for web building, the use of adhesive traps in the webs, the secretion of toxic compounds to the spider’s preys in the adhesive coating of the capture web and the biosynthesis of a wide range of structurally related acylpolyamine toxins in their venoms. The polyamine toxins usually block neuromuscular junctions and/or the central nervous system (CNS) of Arthropods, targeting specially the ionotropic glutamate receptors; this way these toxins are used are as chemical weapons to kill / paralyze the spider’s prey. Polyamine toxins contain many azamethylene groups involved with the chelation of metal ions, which in turn can interact with the glutamate receptors, affecting the toxicity of these toxins. It was demonstrated that the chelation of Ni⁺², Fe⁺², Pb⁺², Ca⁺² and Mg⁺² ions by the desalted crude venom of Nephilengys cruentata and by the synthetic toxin JSTX-3, did not cause any significant change in the toxicity of the acylpolyamine toxins to the model-prey insect (honeybees). However, it was also reported that the chelation of Zn⁺² ions by the acylpolyamines potentiated the lethal / paralytic action of these toxins to the honeybees, while the chelation of Cu⁺² ions caused the inverse effect. Atomic absorption spectrometry and Plasma-ICP analysis both of N. cruentata venom and honeybee’s hemolymph revealed that the spider’s venom concentrates Zn⁺² ions, while the honeybee’s hemolymph concentrates Cu⁺² ions. These results are suggesting that the natural accumulation of Zn⁺² ions in N. cruentata venom favors the prey catching and/or its maintenance in the web, while the natural accumulation of Cu⁺² ions in prey’s hemolymph minimizes the efficiency of the acylpolyamine toxins as killing/paralyzing tool.