氨化松香基交联聚合树脂对水中诺氟沙星的吸附性能

将松香基功能高分子进行胺基化得到氨化松香基交联聚合树脂(aminated rosin-based resin,ARBR),采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和比表面分析(BET)对ARBR进行了表征.利用ARBR树脂对水中诺氟沙星(NOR)吸附去除,系统研究了树脂投加量、pH值、接触时间、离子强度和温度等因素对NOR吸附性能的影响.结果表明,pH在2.0~6.0范围内,ABRA对NOR的去除效果随着溶液pH值的增加而升高,在8~10之间则呈现下降趋势;共存离子溶液的存在对ARBR去除NOR的行为总体上表现为促进作用.ARBR对水中诺氟沙星的吸附动力学过程符合准二级动力学模型.Langmuir等温吸附模型可较好地描述ARBR对水中NOR的吸附过程,理论最大吸附量为30.29 mg·g~(-1)(pH 6.0、20℃).吸附热力学分析表明,ARBR对水中诺氟沙星的吸附是自发吸热的过程,属于物理吸附,其吸附机制主要为氢键与静电作用.脱附再生实验发现,0.1 mol·L~(-1)HCl溶液效果明显优于其它脱附液,进一步确证了氢键在吸附中的主导作用;经过5次吸附-脱附循环后,对NOR仍具有稳定的吸附性能,可再生循环使用.对比了不同类型商品化树脂,ARBR具有较好的吸附效果.该研究结果拓展了松香高值化的应用研究领域,对开发松香在环境微污染控制中的应用具有理论指导意义.     

季铵型树脂的合成及其对水中溴酸根及前驱物溴离子的吸附性能与机制

水中的溴离子(Br^-)和溴酸根离子(BrO₃^-)由于难挥发、易溶解、稳定性好而难以除去,因此,制备了一种对较低浓度的Br^-和BrO₃^-都有良好吸附去除效果的季铵碱树脂(Quaternary ammonium base resin,QABR)并表征了其物化结构.同时,考察了初始浓度、QABR投加量、溶液pH、离子强度、吸附接触时间和吸附温度等因素对QABR吸附Br^-和BrO₃^-性能的影响.结果表明,在0.05～4.00 mmol·L^-1浓度范围内,在298 K、pH=7.0时QABR对Br^-和BrO₃^-的吸附能力最佳,其最大吸附量分别为1.78 mmol·g^-1和1.65 mmol·g^-1;QABR对Br^-和BrO₃     

多氨基树脂的制备表征及其对水中酚类化合物的吸附机制

通过沉淀聚合法制备了三交联型的聚马来酸酐树脂(Polymaleic anhydride resin,PMAR),然后氨化接枝得到系列衍生的多氨基树脂,并采用红外光谱(FTIR)、Zeta电位、元素分析、扫描电镜(SEM)和N₂吸附/解吸(BET)等手段对其进行了表征.对系列多氨基树脂的吸附性能进行比较发现,该系列树脂对4-硝基苯酚(4-NP)的吸附能力随氨基数量的增加而增加,其中以氨基数最多的四亚甲基五胺修饰的聚马来酸酐树脂PMAR-VA吸附性能最好.在各种酚类化合物中,PMAR-VA树脂对4-NP具有较高的选择性.同时,研究了树脂投加量、溶液pH、离子强度等因素对水中4-N吸附性能的影响,并对吸附过程进行了吸附动力学模拟,发现吸附过程符合拟二级动力学模型.Langmuir等温吸附模型可以很好地描述PMAR-VA对溶液中4-NP的吸附过程,最大吸附量为77.1 mg·g^-1(pH=6.0和25 ℃).吸附热力学结果表明,4-NP在PMAR-VA上的吸附是一个自发的物理吸附过程,其吸附机制主要为静电吸引和氢键.脱附再生实验发现,0.2 mol·L^-1 NaOH溶液脱附效果最优.经5次循环再生使用,PMAR-VA树脂的吸附性能没有明显下降.     

聚马来酸酐树脂的制备及其对水中环丙沙星的吸附行为和机制

通过沉淀聚合法合成聚马来酸酐树脂（Polymaleic Anhydride Resin,PMA）,采用扫描电镜（SEM）、红外光谱（FTIR）、比表面分析（BET）和热重（TG）分析对PMA进行了表征.同时,利用PMA对水中环丙沙星（CPX）进行吸附去除,系统研究了原料配比、PMA投加量、pH、离子强度和温度等因素对CPX吸附性能的影响.结果表明,pH在2.0~5.0范围内,PMA对CPX的去除效果随着溶液pH的增加而快速升高,在5.0~10.0之间呈小幅下降趋势;离子强度的存在对PMA去除CPX的行为总体上表现为抑制作用;PMA对水中CPX的吸附动力学过程符合拟二级动力学模型;Langmuir等温吸附模型可较好地描述PMA对水中CPX的吸附过程,理论最大吸附量为77.06 mg·g^-1（pH=5.0、25℃）;吸附热力学分析表明,PMA对水中CPX的吸附是自发吸热的过程,属于物理吸附;吸附再生实验表明,0.2 mol·L^-1 NaOH溶液是PMA的优选洗脱液,经过5次吸附-脱附循环后,对CPX仍具有稳定的吸附性能,可多次循环使用;最后,利用化学计算从微观上明确PMA的羰基O与CPX的羧基H的氢键对吸附起主要作用,而静电引力对吸附性能影响很小.     

松香基三烯丙酯交联聚合树脂的合成及其对水中Pb（II）、Cd（II）和Cu（II）的吸附性能与机制

以自制的松香基三烯丙酯（triallyl maleopimarate， TAMP）为交联剂，通过悬浮聚合法合成了一种松香基三烯丙酯交联聚合树脂（triallyl maleopimarate-acrylic copolymer， TAMPA），采用红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）、N₂吸附脱附曲线和热重（TG）分析等方法对其物理化学结构及热稳定性等进行表征，采用批量吸附实验探讨了TAMPA投加量、溶液pH、温度、接触时间和离子强度等因素对TAMP树脂对Pb（II）、Cd（II）和Cu（II）重金属离子吸附性能的影响.结果表明，当pH值为2.0~5.0，TAMPA树脂对Pb（II）、Cu（II）和Cd（II）吸附量呈先增大后平缓的趋势，pH=5.0为最大值.随着离子溶液的增加对TAMP树脂去除重金属离子有抑制作用；吸附动力学符合准二级模型；Freundlich等温吸附模型可以较好地描述TAMPA对3种重金属的吸附；吸附热力学结果表明其能自发对相关金属离子进行吸附.以EDTA为洗脱剂，重复再生3次后TAMPA仍有可观的吸附性能.结合XPS和量子化学计算模拟结果，提出了TAMPA对Pb（II）、Cd（II）和Cu（II）的吸附作用机制，主要为重金属离子与材料基体中的C?O氧配位螯合作用.