水杨酸型螯合吸附材料对重金属离子的吸附性能

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重金属离子吸附材料的研究与应用

重金属离子吸附材料的研究与应用

重金属离子吸附材料的研究与应用重金属离子是指化学元素周期表中原子序数大于20的金属离子,因为其具有较高的稠密度和电子密度,所以具有一定的毒性和生物累积效应。

它们可以从环境污染源中进入到土壤、水体和大气中,从而对人类和生态环境造成威胁。

为了减轻重金属污染带来的不良影响,研究和应用重金属离子吸附材料成为了一种重要的解决方法。

一、重金属离子吸附材料的特点重金属离子吸附材料是一种可以捕获和去除重金属离子的材料,它具有以下几个特点:1.高吸附性能:重金属离子吸附材料具有高效的吸附性能,能够快速捕获环境中的重金属离子,从而降低其浓度。

2.良好的选择性:重金属离子吸附材料具有一定的选择性,能够在环境中选择性地捕获特定种类的重金属离子。

3.可循环使用:重金属离子吸附材料可以循环使用,即在捕获重金属离子之后,它可以被再次用于吸附,从而减少材料的浪费。

4.低成本:重金属离子吸附材料的制备成本相对较低,同时材料的使用寿命较长,能够有效地降低治理重金属污染的成本。

二、重金属离子吸附材料的研究目前,常见的重金属离子吸附材料主要有以下几种类型:1.离子交换树脂:离子交换树脂是一种具有不同离子交换基团的高分子化合物,通过与水中的金属离子发生离子交换反应来去除重金属离子。

2.吸附剂:吸附剂是一种具有高比表面积的介孔材料,其中间存在大量的可用吸附位点,能够快速去除环境中的重金属离子。

3.沸石:沸石是一种具有良好离子交换性的天然矿物质,其内部具有球形的孔道结构,能够对重金属离子进行高效捕获。

4.生物吸附剂:生物吸附剂是利用生物吸附材料作为载体,通过微生物或植物等生物源对重金属离子进行络合去除,具有高效、环保的特点。

三、重金属离子吸附材料的应用目前,重金属离子吸附材料已经广泛应用于多个领域。

具体包括:1.环境领域:重金属离子吸附材料被广泛应用于治理水体和土壤中的重金属污染,可以降低重金属离子的浓度,从而减轻其对人体和生态环境的影响。

某种新型吸附材料的制备及其对重金属离子吸附性能研究

某种新型吸附材料的制备及其对重金属离子吸附性能研究

某种新型吸附材料的制备及其对重金属离子吸附性能研究标题:一种新型吸附材料的制备及其对重金属离子吸附性能研究摘要:本研究采用一种新型吸附材料,并对其制备工艺进行了探究。

通过实验测试,评估了该材料对不同重金属离子的吸附性能,并对其工作机理进行了分析。

研究结果表明,该新型吸附材料具有较高的吸附性能和选择性,为解决重金属污染问题提供了一种有效途径。

1. 引言重金属污染是一种严重的环境问题,对生态系统和人类健康构成威胁。

目前,吸附材料是重金属处理和去除的重要手段之一。

然而,现有的吸附材料在效率、选择性和经济性方面仍存在一些限制。

因此,研究开发新型吸附材料以提高重金属吸附性能具有重要意义。

2. 材料与方法2.1 吸附材料制备本研究中采用了新型吸附材料A,由XXX制备而成。

制备过程包括XXX步骤。

材料性质经过XXXX测试和表征。

2.2 吸附性能测试在一系列实验条件下,将吸附材料A与不同浓度的重金属离子溶液接触一段时间,然后通过XXX方法测定吸附剂上的重金属离子浓度变化。

通过分析实验数据,评估吸附材料对重金属离子的吸附性能,包括吸附容量、吸附速率等。

3. 结果与讨论3.1 吸附材料的表征结果通过XXX测试发现,吸附材料A具有特定的表面积、孔径结构和化学组成,这对其吸附性能具有重要影响。

3.2 重金属离子吸附性能研究结果表明,吸附材料A对不同重金属离子的吸附性能存在差异。

在相同实验条件下,吸附剂对A离子表现出最大的吸附容量,而对B 离子表现出较低的吸附容量。

吸附速率方面,吸附材料A对C离子表现出较快的吸附速率。

3.3 吸附机理分析通过分析实验数据和材料性质,得出吸附材料A对重金属离子的吸附机理可能涉及离子交换作用、顶空效应等因素。

4. 结论本研究成功制备了一种新型吸附材料A,并研究了其对不同重金属离子的吸附性能。

结果表明,该吸附材料对重金属离子具有较高的吸附容量和选择性,且吸附速率较快。

因此,该新型吸附材料在重金属污染处理方面具有潜在应用价值。

螯合剂种类总结及其在不同pH下的对金属离子的螯合能力比较

螯合剂种类总结及其在不同pH下的对金属离子的螯合能力比较

螯合剂的种类及其在不同pH值条件下螯合剂的螯合常数一、螯合剂与螯合物具有可供配位孤电子对的分子、原子或离子的化合物能够与具有空轨道的金属离子形成配位键,该化合物称为络合物,如能与配位金属离子形成环状结构的化合物称为螯合剂,形成的络合物称为螯合物。

螯合剂中至少含有一对孤电子对,而金属离子必须有空的价电子轨道,孤电子对填充入金属离子空轨道,电子对属2个原子共享,形成配位键,中心金属离子空轨道杂化。

不同的提供孤电子对的配位体分别与不同金属离子形成正四面体、正六面体、正八面体的螯合物。

1.类型1.1无机类螯合剂聚磷酸盐螯合剂:主要是三聚磷酸钠(STPP)、六偏磷酸钠、焦磷酸钠为主,含磷酸基空间配位基团。

特点:高温下会发生水解而分解,使螯合能力减弱或丧失。

而且其螯合能力受pH值影响较大,一般只适合在碱性条件下作螯合剂。

1.2有机类螯合剂形态分析表明螯合剂提取的重金属主要来源于可交换态或酸溶态、还原态和氧化态。

1.21羧酸型(1)氨基羧酸类:含羧基和胺(氨基)配位基团,如乙二胺四乙酸(EDTA),氨基三乙酸(又称次氮基三乙酸NTA),二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)及其盐等。

如:EDTA的4个酸和2个胺(—NRR′)的部分都可作为配体的齿,两个氮原子和四个氧原子可提供形成配位键的电子对。

特点:络合能力强,络合稳定常数大,耐碱性好,但分散力弱且不易被生物降解。

(2)羟基羧酸类含羟基、羧基配位基团这类羧酸主要是柠檬酸(CA)、酒石酸(TA)和葡萄糖酸(GA)。

特点:可生物降解,在酸性条件下羟基与羧基不会离解为氧负离子,因而络合能力很弱,不适宜在酸性介质中应用。

(3)羟氨基羧酸类这类酸用作螯合剂的典型代表是羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)和二羟乙基甘氨酸(DEG)。

特点:大多易于生物降解,在pH=9的弱碱性条件下可螯合铁离子,但对其他离子螯合能力较差。

1.22有机多元膦酸羟基亚乙基-1,1-二膦酸(HEDP)、氨基三亚甲基膦酸(A TMP)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸(HTPMP)、三乙烯四胺六亚甲(TETHMP)、双(1,6-亚己基)三胺五亚甲基膦酸(BNHMTPMP)、多氨基多醚基四亚甲基膦酸(PAPEMP)。

吸附法去除水中六价铬的研究进展

吸附法去除水中六价铬的研究进展

本次演示旨在探讨玉米秸秆的改性及其对六价铬离子吸附性能的影响。近年 来,随着环境污染问题的日益严重,寻找高效、环保的污染治理材料已成为研究 热点。玉米秸秆作为一种丰富的生物资源,具有很好的应用前景。本次演示将介 绍玉米秸秆的改性方法及其对六价铬离子吸附性能的影响,为环境保护和污染治 理提供新的思路。
三、研究进展
近年来,研究人员针对皮革中六价铬的测定方法进行了大量研究。在样品处 理技术方面,研究者们探索了各种样品预处理方法,如超声波辅助萃取、加速溶 剂萃取、微波辅助萃取等,以提高样品的提取效率和测定准确性。在测定方法与 标准方面,分光光度法、电化学法、色谱法、原子吸收光谱法等都有应用报道, 但各方法之间的准确性和重复性存在差异。
综上所述,玉米秸秆的改性及其对六价铬离子吸附性能的研究具有重要的理 论和实践意义。通过改性处理,可以提高玉米秸秆对六价铬离子的吸附能力,从 而有效治理环境污染。然而,仍需进一步研究以完善改性条件和评估其在实际环 境中的应用效果。
一、引言
随着工业和农业的快速发展,水体中重金属离子污染的问题日益严重。这些 重金属离子,如铅、汞、镉等,对环境和人类健康构成严重威胁。因此,开发有 效的重金属离子去除技术成为当前研究的热点。海藻酸钠基吸附材料由于其独特 的物理化学性质,如高吸附容量、快速吸附等,在水体重金属离子去除领域具有 广阔的应用前景。本次演示将综述海藻酸钠基吸附材料去除水中重金属离子的最 新研究进展。
最后,在实际应用中,如何实现高效、环保的六价铬去除仍需考虑许多实际 问题。例如,如何实现大批量生产高品质的吸附剂;如何在保证去除效果的同时 降低运行成本;如何合理规划设计水处理流程等问题都需要在实际应用中进行深 入研究和探讨。
总结:
本次演示介绍了吸附法去除水中六价铬的基本原理和影响因素,并展望了未 来的研究方向。尽管该领域已经取得了一定的进展,但仍有许多问题需要进一步 研究和探讨。希望通过不断的研究和实践探索,进一步推动该领域的发展并提高 实际应用中的处理效果和效率。

重金属离子吸附材料的应用

重金属离子吸附材料的应用

重金属离子吸附材料的应用重金属离子污染是现代工业化普遍存在的问题,在生产与环境中均会产生大量的重金属离子污染。

长期的重金属离子污染会使土壤和水体的质量降低,影响水生生物的生存和人类的健康。

因此,如何高效地去除重金属离子污染已成为大家关注的焦点。

目前,利用吸附材料去除重金属离子污染成为一种广泛应用的技术。

吸附材料包括天然吸附剂和合成吸附剂两种。

天然吸附剂如生物质、粘土、有机物以及海藻等,这些天然材料具有成本低、使用方便等优点,而且对环境有较小的污染。

合成吸附剂是指通过化学反应合成具有吸附术的材料。

这种合成材料的特点是高效、快速、组成和形态可控,且可以适应不同的吸附条件。

本文将重点介绍合成吸附剂的应用。

合成吸附剂是通过功能单体的共聚或交联反应制得的。

在研究合成吸附剂时,要考虑到吸附效率、吸附速率、选择性、可重复性、耐化学性等方面。

氨基、羟基、羰基等官能团可以与重金属离子形成配位键,因此成为了制备合成吸附剂的主要官能团。

1. 基于纳米材料的合成吸附剂纳米材料由于具有高比表面积、特殊的物理化学性质以及好的可控性等优点,成为了研究合成吸附剂的热点。

针对不同的重金属离子,研究人员根据其配位特性,通过合成几种不同材料,如纳米铁、纳米锰氧化物、纳米碳等纳米材料,作为重金属离子吸附剂。

纳米材料的高比表面积、高催化活性和高化学活性是重金属离子吸附的重要因素,因此其吸附效果显著。

生物质在有机质、纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、维生素等天然成分的组成下,具有较强的吸附性能,在重金属离子吸附方面表现良好。

其通过改变细胞孔结构、组分和表面等特性,可调整吸附能力,因此成为优良的吸附材料。

生物质基合成吸附剂运用十分广泛,环境友好,价格低廉,可以在实际应用中作为高效的污染物吸附材料。

如木糖氧化部分水解物制备的吸附剂、植物柿属木质素的制备等。

聚合物吸附剂具有较高的重金属离子吸附能力和较好的再生性。

其通过改变单体结构、分子量、功能团的数量和分布特性等方面,调整其表面形态和吸附性能。

螯合树脂对铜离子的吸附动力学和热力学

螯合树脂对铜离子的吸附动力学和热力学

螯合树脂对铜离子的吸附动力学和热力学一、引言螯合树脂作为一种重要的功能性材料,在环境保护、化工领域等方面具有广泛的应用价值。

其中,对金属离子的吸附动力学和热力学研究尤为重要。

本文将从螯合树脂对铜离子的吸附动力学和热力学特性进行全面探讨,旨在帮助读者全面了解螯合树脂的吸附特性,以及对金属离子的去除效果。

二、螯合树脂的特性螯合树脂是一种高分子化合物,具有多种官能团,如羧基、酚基和胺基等,这些官能团能够与金属离子形成稳定的络合物。

以螯合树脂对铜离子的吸附为例,其吸附过程包括静电吸引、化学吸附和络合物形成等多种机制。

在实际应用中,螯合树脂能够高效吸附金属离子,并且具有一定的选择性,对于废水处理和资源回收具有重要意义。

三、螯合树脂对铜离子的吸附动力学1. 吸附速率螯合树脂对铜离子的吸附速率是指单位时间内吸附到螯合树脂上的铜离子数量。

实验结果表明,螯合树脂对铜离子的吸附速率与温度、pH 值、初始铜离子浓度等因素密切相关。

在一定温度范围内,吸附速率随着铜离子浓度的增加而增加,但当浓度达到一定程度后,吸附速率趋于饱和。

2. 吸附平衡吸附平衡是指在一定条件下,螯合树脂对铜离子的吸附量达到动态平衡,不再发生净吸附或解吸现象。

吸附平衡通常可以用等温吸附模型来描述,常见的模型包括Langmuir模型、Freundlich模型等。

通过实验数据拟合和参数计算,可以得到螯合树脂对铜离子吸附的平衡常数、最大吸附量等重要参数,从而进一步了解吸附过程的特性。

四、螯合树脂对铜离子的热力学1. 吸附热吸附热是指在吸附过程中释放或吸收的热量。

螯合树脂对铜离子的吸附热可以通过热力学方法进行研究,如等温吸附实验、热重分析等。

实验结果表明,吸附热与吸附过程中化学反应的放热或吸热密切相关,可以反映吸附过程的热力学性质。

2. 吸附焓、熵、自由能变化除了吸附热外,吸附过程还伴随着吸附焓、吸附熵等热力学参数的变化。

这些参数可以通过吸附平衡常数、温度等因素计算得到,从而了解吸附过程对热力学的影响。

螯合树脂吸附金属阳离子的应用及其研究进展

螯合树脂吸附金属阳离子的应用及其研究进展

摘 要:螯合树脂是一类能与金属离子形成多配位络合物的交联功能高分子材料,在处理废水中金属离子的应用十
分广泛。介绍了 5 种不同的螯合树脂分类方法,综述了含有不同官能基团的螯合树脂应用于吸附重金属阳离子的研
究现状,并分析讨论了国内常用的螯合树脂及优缺点,进而提出未来螯合树脂用于去除金属阳离子的研究重点。
在 螯 合 过 程 中 , 提 供 电 子 对 的 螯 合 树 脂 ,是 Lewis 碱,叫作螯合阳树脂;在螯合过程中,接受电 子对的螯合树脂,是 Lewis 酸,叫作螯合阴树脂。其 中,中间型的螯合树脂可吸附范围较广,和对应的软 硬酸碱均可以吸附。 1.5 按官能团分类
功能基中存在着具有未成键孤对电子的 O、N、 S、P、As 等原子。不同功能基对不同金属离子的螯合 效应不同。一般所用的配位基是将这些配位基的复 数固有的多座配位子导入高分子基体即是螯合树脂。 然而性能良好的螯合树脂必需对螯合基团的特定空 间配置及螯合基团在空间不受立体障碍等给予满足。 按照官能团的分类现在被普遍采用,见表 1。
1 螯合树脂的分类
螯合树脂的合成方法与离子交换树脂相似,一 是使具有配位基的低分子化合物聚合;二是通过高 分子反应将配位基引入交联聚合物,得到各种结构
的螯合树脂。 1.1 按母体不同分类
根据高分子的母体不同,可以分为天然高分子 类,聚苯乙烯类,聚丙烯酸类,聚乙烯醇类等,其中聚 苯乙烯类是应用最广泛的鳌合树脂母体骨架,但是 交联聚苯乙烯等为疏水性骨架,引入鳌合基团后特 别是疏水性基团后会使得所合成的树脂的疏水性变 得更强,不利于树脂对溶液中的金属离子的吸附,而 酚醛树脂由于其形成交联体系过程中会形成一定量 的醚键,这些醚键的氧原子可以与水分子形成强烈 的氢键,从而使树脂表现出一定的亲水性。但酚醛树 脂保留有游离的酚羟基,很容易被氧化成醛类,从而 导致树脂的化学和物理稳定性下降。 1.2 按螯合基团的位置不同分类

《重金属离子吸附材料的制备及性能研究》范文

《重金属离子吸附材料的制备及性能研究》范文

《重金属离子吸附材料的制备及性能研究》篇一一、引言随着工业的快速发展,重金属离子污染已成为一个严重的环境问题。

如何有效地去除和回收废水中的重金属离子已成为一个迫切的科研课题。

本论文着重探讨了重金属离子吸附材料的制备及性能研究,通过探索合适的材料和制备工艺,以实现高效的吸附性能和优良的再生能力。

二、材料制备(一)实验材料本实验所使用的材料主要包括吸附剂原料(如活性炭、硅基材料等)、重金属离子溶液以及必要的化学试剂等。

(二)制备方法本实验采用溶胶-凝胶法结合高温煅烧工艺制备重金属离子吸附材料。

具体步骤如下:首先,将吸附剂原料按照一定比例混合,加入适量的化学试剂进行预处理;然后,通过溶胶-凝胶法形成凝胶体;最后,进行高温煅烧处理,得到所需的吸附材料。

三、性能研究(一)吸附性能测试本实验通过静态吸附法测试所制备的重金属离子吸附材料的吸附性能。

具体而言,将一定浓度的重金属离子溶液与吸附材料进行接触,在一定的温度和时间条件下进行吸附反应,然后测定反应前后溶液中重金属离子的浓度变化,从而得到吸附材料的吸附性能数据。

(二)吸附动力学研究为了研究吸附过程的动力学特性,本实验采用了动力学模型对实验数据进行拟合。

通过对不同时间点的吸光度进行测定,分析了不同时间段内重金属离子的吸附情况,为优化吸附条件提供了依据。

(三)再生性能研究本实验通过循环再生实验评估了所制备的重金属离子吸附材料的再生性能。

在经过一定次数的吸附-解吸过程后,观察吸附材料的结构变化和吸附性能的变化,以评估其再生能力。

四、结果与讨论(一)实验结果通过实验,我们得到了不同条件下制备的重金属离子吸附材料的性能数据。

具体而言,我们研究了不同原料配比、煅烧温度和时间等因素对吸附性能的影响。

同时,我们还对吸附动力学和再生性能进行了深入研究。

(二)结果分析通过对实验数据的分析,我们发现所制备的重金属离子吸附材料具有较高的吸附性能和良好的再生能力。

此外,我们还发现原料配比、煅烧温度和时间等因素对吸附性能具有显著影响。

浅谈几种吸附材料处理重金属废水的效果

浅谈几种吸附材料处理重金属废水的效果

浅谈几种吸附材料处理重金属废水的效果摘要:近年来,含有重金属的废水对人类的生活环境造成了巨大的危害,重金属离子随废水排出,即使浓度很小,也能造成公害,严重污染环境,影响人们的健康。

所以,研究如何降低废水中重金属的含量,减轻重金属对环境的污染具有重大意义。

关健词:吸附材料;重金属废水;效果重金属是水质污染中的主要污染物之一,重金属进入水体后,能被活的生物体所吸收,一旦它们进入食物链,高浓度的重金属可能会富集在人体内,如果人体重金属的摄入量超过了限值,能引起各种健康疾病,因此如何无害化处理好重金属废水已成为当前亟待解决的工作。

去除水中重金属的方法有很多,传统的方法如化学沉淀法、氧化还原法、电解法、离子交换法、吸附法等;新兴的方法如纳米技术、光催化技术、基因工程技术等。

本文主要对吸附法处理重金属废水的优点进行了阐述,并总结了最近年来各类新型吸附剂在重金属废水处理中的应用研究。

1、吸附法处理重金属废水的优点吸附法处理重金属废水具有很多优点,成为水处理研究的重点,开发了许多性能良好的吸附剂,特别是利用工业废弃物和农作物余物作吸附剂,并且对现有的吸附剂改性提高其吸附性能,成为近年来研究的热点。

沸石和麦饭石价格低廉,应用较广泛,麦饭石对铜离子的吸附可以达到95%以上;蓝晶石在适当的条件下对铜离子可以达到 100%的吸附效果;烟煤灰、炉渣等可以用作吸附剂处理含铜电镀废水,而且从烟煤灰中合成 4A 沸石可以吸附多种重金属,对铜离子的吸附效果很好。

另外对现有的吸附剂进行改性可以大大提高交换容量和效率。

李爱阳等对斜发沸石改性,提高了吸附性能,有效去除铜,并同时去除锌、隔、铅等重金属离子,工业运行效果良好;Selvaaj Rengaraj 等对多空渗水性钒土进行氨化和质子化改性,实现了对含铜的质量浓度为 100 mg/L 的废水去除达到 95%,为低浓度的含铜废水的处理开辟了道路。

目前研究重点转向了一些植物和动物的废弃物作为吸附剂,为了增大吸附量和吸附选择性,进行改性,改性后的吸附剂对铜离子的吸附效果显著提高。

螯合树脂除重金属原理

螯合树脂除重金属原理

螯合树脂除重金属原理
螯合树脂是一种特殊的树脂,它具有高度选择性地吸附和结合
金属离子的能力。

螯合树脂除重金属的原理主要是通过螯合作用来
去除水中的重金属离子。

螯合作用是指螯合剂与金属离子形成稳定的配合物的化学反应。

螯合树脂表面上的功能基团通常是一些含有亲电子对的官能团,比
如羧基、羟基等,这些官能团能够与金属离子形成配位键。

当水经
过螯合树脂时,其中的金属离子会与树脂表面的功能基团发生配位
反应,从而被吸附到树脂表面上。

螯合树脂除重金属的原理可以通过以下几个步骤来解释,首先,螯合树脂的功能基团吸附水中的金属离子,形成配合物;其次,螯
合树脂上的功能基团与金属离子形成的配合物通过化学键结合,使
金属离子被牢固地固定在树脂上;最后,经过一段时间的吸附作用,螯合树脂会饱和,需要进行再生或更换。

除此之外,螯合树脂除重金属的原理还涉及到吸附动力学、配
位化学等方面的知识。

螯合树脂的选择性吸附特性使其能够针对特
定的金属离子进行去除,而且可以在不同的pH条件下进行操作,具
有较好的适用性。

总的来说,螯合树脂除重金属的原理是基于螯合作用,通过其特殊的功能基团与金属离子发生化学反应,实现对水中重金属离子的高效去除。

界面化学作业

界面化学作业

界面化学与运用研究发展课程报告周贵寅B121100581 前言随着金属化学在生态系统、农业和人类的安全卫生中变得日益重要,重金属的污染问题也受到了广泛的关注1。

因为它们进入环境后,不仅不能像有机物那样被生物所降解,而且往往参与食物链循环,并最终在生物体内积累,破坏生物体正常的生理代谢活动,危害人体的健康。

所以从废水、废物中分离浓缩提取这些金属离子,无论是对经济还是对人类健康都有十分重要的意义。

因此开发出一种成本低且性能良好的回收利用废水中金属离子的方法和材料也就成为当务之急。

去除重金属离子的方法有沉淀法、离子交换法、吸附法等,通常在考虑了污水中重金属离子浓度和处理系统成本的基础上再来选择污水处理的方法2。

其中,离子交换树脂在化学分析中的应用已经超过50 年,现在去除重金属离子主要是通过离子交换而达到的。

而螯合交换已成为从水溶液中去除重金属离子的最普遍的方法之一3。

螯合树脂是一类能与金属离子形成多配位络合物的交联功能高分子材料。

在其功能基中存在着具有未成键孤对电子的O、N、S、P、As 等原子,这些原子能与金属离子形成配位键,构成与小分子螯合物相似的稳定结构4。

螯合树脂是在离子交换树脂基础上发展起来的专门能与金属离子形成螯合物的树脂,适用于从多种金属离子共存体系中对特定离子进行选择吸附5。

在过去的10 年中,合成了许多新的螯合树脂,通常引入胺和硫基等使其具有不同功能。

2 螯合树脂螯合树脂也称为高分子螯合剂,是一类重要的功能高分子。

其特征为高分子骨架上连接有能够对金属离子进行配位的螯合功能基团,一般含有2种或2种以上的功能团,而组成功能团的原子存在孤电子对,能够与金属离子尤其是过渡金属离子空的d轨道形成配位共价键6,形成多元环状配合物,而在适当的条件下又能将螯合的金属离子释放出来的一类功能高分子7,因而对金属离子具有良好的吸附性能,可用于脱除废水中的金属离子。

螯合树脂是以交联聚合物为骨架连接有特殊的功能基,能从含有金属离子的水溶液中有选择地螯合特定的金属离子,通过离子键和共价键形成多元环状络合物而在适当的条件下又能将络合的金属离子释放出来的一类功能高分子8。

螯合剂种类总结及其在不同pH下的对金属离子的螯合能力比较

螯合剂种类总结及其在不同pH下的对金属离子的螯合能力比较

螯合剂的种类及其在不同pH值条件下螯合剂的螯合常数一、螯合剂与螯合物具有可供配位孤电子对的分子、原子或离子的化合物能够与具有空轨道的金属离子形成配位键,该化合物称为络合物,如能与配位金属离子形成环状结构的化合物称为螯合剂,形成的络合物称为螯合物。

螯合剂中至少含有一对孤电子对,而金属离子必须有空的价电子轨道,孤电子对填充入金属离子空轨道,电子对属2个原子共享,形成配位键,中心金属离子空轨道杂化。

不同的提供孤电子对的配位体分别与不同金属离子形成正四面体、正六面体、正八面体的螯合物。

1.类型1.1无机类螯合剂聚磷酸盐螯合剂:主要是三聚磷酸钠(STPP)、六偏磷酸钠、焦磷酸钠为主,含磷酸基空间配位基团。

特点:高温下会发生水解而分解,使螯合能力减弱或丧失。

而且其螯合能力受pH值影响较大,一般只适合在碱性条件下作螯合剂。

1.2有机类螯合剂形态分析表明螯合剂提取的重金属主要来源于可交换态或酸溶态、还原态和氧化态。

1.21羧酸型(1)氨基羧酸类:含羧基和胺(氨基)配位基团,如乙二胺四乙酸(EDTA),氨基三乙酸(又称次氮基三乙酸NTA),二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)及其盐等。

如:EDTA的4个酸和2个胺(—NRR′)的部分都可作为配体的齿,两个氮原子和四个氧原子可提供形成配位键的电子对。

特点:络合能力强,络合稳定常数大,耐碱性好,但分散力弱且不易被生物降解。

(2)羟基羧酸类含羟基、羧基配位基团这类羧酸主要是柠檬酸(CA)、酒石酸(TA)和葡萄糖酸(GA)。

特点:可生物降解,在酸性条件下羟基与羧基不会离解为氧负离子,因而络合能力很弱,不适宜在酸性介质中应用。

(3)羟氨基羧酸类这类酸用作螯合剂的典型代表是羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)和二羟乙基甘氨酸(DEG)。

特点:大多易于生物降解,在pH=9的弱碱性条件下可螯合铁离子,但对其他离子螯合能力较差。

1.22有机多元膦酸羟基亚乙基-1,1-二膦酸(HEDP)、氨基三亚甲基膦酸(A TMP)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸(HTPMP)、三乙烯四胺六亚甲(TETHMP)、双(1,6-亚己基)三胺五亚甲基膦酸(BNHMTPMP)、多氨基多醚基四亚甲基膦酸(PAPEMP)。

多种材料对重金属Cr(VI)的吸附性能研究

多种材料对重金属Cr(VI)的吸附性能研究

文章编号:100926094(2003)0120025205多种材料对重金属C r(V I)的吸附性能研究Ξ赵 勇, 魏国良, 魏晓慧(河南农业大学环境系,河南郑州450002)摘 要:本文以废物资源化为目的,以寻找廉价而有效的吸附材料为出发点,分别对活性炭、粉煤灰、蛭石、蜂窝煤渣、废酵母等五种材料吸附C r(V I)的效果进行了实验。

结果表明:(1)每种吸附剂的剂量与铬去除率之间均成正相关关系,铬的去除率随吸附剂用量的增加而增加;(2)作为参照物的活性炭吸附效果最好,对C r(V I)的去除率可达99.78%,而啤酒酵母、改性蜂窝煤渣、粉煤灰、蛭石的最大吸附量分别可达到活性炭最大吸附量的94.84%,52.37%,45.11%,37.67%;(3)所选用实验材料的吸附性能由优到劣的排序为:啤酒酵母>改性蜂窝煤渣>粉煤灰>蛭石。

关键词:环境工程学;吸附材料;C r(V I);废水;固体废物;污染;啤酒酵母中图分类号:X13112 文献标识码:A0 引 言随着我国电镀、皮革、染色、金属酸洗和铬酸盐等工业的迅猛发展,大量含铬废水的排放对环境的污染日益严重。

铬易被人体吸收并在体内蓄积,有致癌危险[1,2]。

高浓度含铬废水的处理方法通常采用化学沉淀法和电解法。

上述方法的主要缺点为处置费用较高、能源消耗量大,C r(V I)还原不完全等。

而低浓度含铬废水常用离子交换树脂处理,但也存在处置费用高的问题[2,3]。

为克服这些缺点,近年来人们逐渐将目光投向操作简单、投资省的吸附处理法。

因此,来源广泛、价格低廉、去除效率高的新型吸附材料的开发应用日益成为研究重点。

以活性炭作为吸附剂在处理含铬废水中已得到广泛应用。

工业用粉末活性炭不仅生产过程中污染严重;产品在使用过程中也存在过滤困难,吸附容量小,耗用大量优质原材料,生产成本较高,价格昂贵的问题。

因而限制了它的广泛应用[4]。

开发新型廉价吸附材料成为环保界研究的热点。

重金属离子的吸附性材料

重金属离子的吸附性材料

摘要:许多工业废水如金属冶炼和矿物开采过程中含有铬,铜,铅,锌,镍等重金属离子这些废水中有可能含有较高浓度的重金属离子,这些重金属离子必须要从水中去除这些废水如果不经处理直接进入排水系统将对后续的生物处理产生影响含有CO32-的碳羟磷灰石碳羟磷灰石比纯羟基磷灰石HAP在室温下能更好地固化水溶性重金属离子Pb2+、Cd2+、Hg2+等在前人研究的基础上,为降低污水处理的成本,本文以废弃的鸡蛋壳为原料,尿素为添加剂,采用掺杂技术,合成新型的碳羟磷灰石吸附剂,用以处理含重金属离子废水最佳的制备条件是将经过预处理的鸡蛋壳磨成粉末,过30目筛,按摩尔质量比为11的比例加入到H3PO4溶液中并控制pH值在1~3,在30~40℃反应2~3h,过滤去除不溶物,按照11的比例添加尿素和CaOH2粉末,用NaOH调节pH值在9~12,在50~60℃条件下热处理24h,反应产物经冷却后,用1%的NH4Cl洗涤至中性,在60℃下干燥并粉碎得到碳羟磷灰石粉末利用扫描电镜和能谱仪对产物进行了观察、分析本研究中对碳羟磷灰石吸附重金属分为两个部分,包括碳羟磷灰石对单种重金属的吸附和碳羟磷灰石对重金属的同时吸附,分别考察单种金属离子和混合溶液的重金属离子浓度、pH值、时间、吸附温度对吸附效果的影响绘制了吸附等温线,对吸附过程的动力学和热力学进行了研究,然后又对吸附了重金属离子的产品进行了观察、分析最后对吸附了Zn2+的碳羟磷灰石分别用0.2molL的NaCl、0.2molL的NaNO3、pH=3.93的HAC、pH=4.93的HAC、0.05molL的CaCl2和0.1molL的CaCl2和超声波进行解吸研究结果表明碳羟磷灰石对Cd2+、Cu2+、Zn2+和Pb2+具有较强的吸附效果用2.5gL的碳羟磷灰石处理Cd2+废水,在Cd2+初始浓度为80mgL、温度为40℃左右、pH值为6、作用时间1h的条件下,去除率为93%左右碳羟磷灰石对Cd2+的吸附等温线符合Freundlich和Langmuir两种模式用2.5gL的碳羟磷灰石处理Cu2+废水,在Cu2+初始浓度为60mgL、温度为40℃左右、pH值为6、作用时间1h的条件下,去除率为93.17%碳羟磷灰石对Cu2+的吸附等温线符合Freundlich和Langmuir 两种模式用2.5gL的CHAP处理Zn2+废水,在Zn2+初始浓度为100mgL、温度为40℃左右、pH值为6~7、作用时间45min的条件下,去除率为98.67%CHAP对Zn2+的吸附等温线符合Langmuir和Freundlich两种模式CHAP对重金属离子的吸附在低pH条件下主要是离子交换吸附和表面吸附,在高pH条件下易形成氢氧化物沉淀碳羟磷灰石对Zn2+的热力学研究表明,碳羟磷灰石吸附Zn2+的过程是吸热过程共存离子吸附研究表明四种重金属离子共存时使得每种重金属离子的吸附容量均降低,因为共存的金属离子对结合位点相互竞争结合解吸实验表明各种解吸剂对Zn2+的解吸能力有限,这表明碳羟磷灰石对重金属离子有较好的亲和力在对吸附了重金属离子的碳羟磷灰石进行观察发现,吸附了重金属的样品表明有针尖状结构标题:工业废水重金属离子吸附剂碳羟磷灰石吸附性能桔子皮纤维素化学改性生物吸附剂制备方法重金属吸附吸附动力学摘要:本论文以我国常见的生物废料桔子皮作为原料,利用其中的有效成分,如纤维素等,采用不同类型的碱NaOH、NH<,4>OH、CaOH<,2>、无机酸H<,3>PO<,4>和有机酸C<,6>H<,6>O<,7>·H<,2>O、H<,2>C<,2>O<,4>对桔子皮进行化学改性,分别得到9种类型的吸附剂,将它们用于吸附有毒有害的重金属离子如CdⅡ、NiⅡ、CoⅡ和ZnⅡ在实验中,研究了不同浓度、不同温度等条件对所制备的吸附剂的吸附特性的影响,探讨了吸附反应机理,考察了溶液酸度、吸附动力学、最大吸附量、固液比、解吸附等因素对金属离子吸附平衡的影响,从中寻找出最佳的吸附条件,使我们对桔子皮生物吸附剂对重金属离子的吸附性能有了较充分的认识,并得出以下结论1.在制备吸附剂过程中,温度、浓度对吸附剂的性质有很大的影响随着制备吸附剂温度的升高,吸附剂对金属离子的吸附量增大但超过80℃,吸附量下降,最佳的制备温度是80℃不同浓度的柠檬酸修饰的吸附剂对Cd<&apos;2+>的吸附量不同,且不是柠檬酸的浓度越高吸附量就越大,此现象可用酸碱位点和零点荷PZC做出很好的解释2.对金属离子的吸附大小顺序为Zn<&apos;2+>,0.6SCA<,80>>SNa>0.6SOA<,80>>0.6SPA<,80>>Sam>SCa>OPCd<&apos;2+>,0.6SOA<,80>>0.6SCA<,80>>0.6SPA<,80>>SNa>Sam>SCa>CA2>PA2>OPCo<&apos;2+>和Ni<&apos;2+>,0.6SPA<,80>>0.6SCA<,80>>0.6SOA<,80>>SNa>SAm>SCa>OP 3.不同吸附模型的对比显示,对于所有的金属离子吸附数据适合Langmuir和Freundlich吸附等温线模型,Cd Ⅱ、NiⅡ、CoⅡ和ZnⅡ的最大吸附量分别是1.13、1.28、1.23和1.21 moll4.0.6SOA<,80>吸附CdⅡ的最佳固液比为4.3 g1<&apos;-1>,0.6SPA<,80>吸附Zn Ⅱ、CoⅡ和NiⅡ的最佳固液比分别为3.6、3.0和3.0 gl 5.在解吸附实验中,用浓度为0.05和0.15moll的HCl溶液洗涤ZnⅡ和CdⅡ负载的0.6SCA<,80>,得到的最大解吸附率分别是87.23%和93.72%用0.10 moll的HCl溶液洗涤CoⅡ和NiⅡ负载的0.6SPA<,80>,得到的最大解吸附率分别是81.06%和80.11%6.所有的吸附剂对金属离子的吸附反应平衡都可在180分钟内建立,其动力学数据符合Lagergren动力学一次反应方程标题:桔子皮纤维素化学改性生物吸附剂制备方法重金属吸附吸附动力学专业:无机化学学位:硕士单位:东北师范大学@关键词:桔子皮纤维素化学改性生物吸附剂制备方法重金属吸附吸附动力学论文时间:2007。

重金属废水处理中的吸附材料与工艺优化

重金属废水处理中的吸附材料与工艺优化

重金属废水处理中的吸附材料与工艺优化随着工业化进程的加快,重金属废水的处理成为了一个全球性的环境问题。

重金属废水中的铅、镉、汞等有毒有害物质对环境和人体健康构成了严重威胁。

因此,寻找高效的吸附材料和优化废水处理工艺显得尤为重要。

本文将围绕重金属废水处理中的吸附材料与工艺优化展开讨论。

一、吸附材料的选择与应用重金属废水处理中的吸附材料种类繁多,常用的有活性炭、陶瓷、氧化铁等。

这些吸附材料具有较大的比表面积和丰富的孔结构,能够有效地吸附重金属离子。

1. 活性炭活性炭是一种具有很强吸附性能的材料,其孔径分布范围广,表面活性高。

通过物理吸附和化学吸附作用,活性炭能够将重金属离子吸附在其表面,并实现废水中重金属的去除。

2. 陶瓷陶瓷是一种稳定性较高的吸附材料,具有较大的比表面积和孔结构,能够有效吸附重金属离子。

此外,陶瓷还具有耐高温、耐酸碱等特点,在废水处理中有着广泛的应用。

3. 氧化铁氧化铁是一种常用的吸附材料,具有很强的吸附能力。

研究表明,氧化铁能够与废水中的重金属形成沉淀物,从而将重金属离子彻底去除。

二、吸附工艺的优化除了选择合适的吸附材料外,优化吸附工艺也是重金属废水处理中的关键环节。

下面将从吸附剂用量、吸附时间和吸附pH值等方面进行探讨。

1. 吸附剂用量吸附剂用量是影响吸附效果的重要因素之一。

适当增加吸附剂的用量可以提高重金属离子的去除率,但过量使用吸附剂又会导致成本增加。

因此,需要根据实际情况选择合适的吸附剂用量。

2. 吸附时间吸附时间直接影响到废水处理的效率。

较短的吸附时间可能无法充分吸附重金属离子,而过长的吸附时间则会导致处理周期延长。

因此,在实际操作中应选择适当的吸附时间,以提高处理效果。

3. 吸附pH值吸附pH值是指废水处理过程中的酸碱性条件。

不同的重金属离子在不同的pH值下吸附效果有所差异。

因此,根据废水中重金属离子的性质和废水处理要求,选择合适的吸附pH值是非常重要的。

三、吸附材料与工艺的改进与创新随着科技的发展和人们对环境保护的重视,新型吸附材料和工艺不断涌现。

金属离子螯合剂的种类

金属离子螯合剂的种类

金属离子螯合剂的种类金属离子螯合剂的种类繁多,主要包括以下几种类型:沉淀型螯合剂:能将硬度离子沉淀但却是沉积在被洗涤的衣物上的一类化合物,主要包括碳酸钠和正磷酸钠。

络合型螯合剂:能与硬度离子或水中的高价金属离子形成稳定的、水溶性的络合物,包括氨基酸衍生物和羟基羟酸类。

氨基酸衍生物主要包括乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺四乙酸四钠盐、次氨基三乙酸二钠等,它们对钙、镁离子均有较强的螯合作用。

羟基羧酸类螯合剂主要包括柠檬酸、酒石酸和葡萄糖酸。

磷酸盐类螯合剂:在水中与金属能产生凝胶沉淀,而聚合磷酸盐与高价金属离子形成了可溶螯合物,不会产生任何沉淀。

代表物质为三聚磷酸钠,对碱土金属及重金属离子有络合作用,能软化水,也具有离子交换能力,能使悬浮液变成溶液,分散性强。

有机多元膦酸:与无机聚磷酸盐相比有良好的化学稳定性,不易水解,能耐较高温度。

对许多金属离子如钙、镁、铜、锌都有优异的螯合能力。

在工业清洗中常用作阻垢剂,防止水垢的生成。

大环族化合物:是含有多个配体原子的有机分子化合物,其中的配体可以与金属离子形成稳定的络合物。

常见的大环族化合物包括环己烯酮、丙烯醛衍生物、茚衍生物等。

双胺基螯合剂:指含有两个氨基官能团的有机分子化合物,可以形成与金属离子配位的稳定络合物。

常见的双胺基螯合剂包括乙二胺、二乙烯三胺、二乙烯四胺等。

β-二酮类螯合剂:指β-酮基官能团与其他官能团结合形成的有机分子,可以与金属离子形成稳定的络合物。

常见的β-二酮类螯合剂包括丙二酮、间苯二酮、间酚二酮等。

脲类螯合剂:指含有脲官能团的有机分子化合物,可以与金属离子形成稳定的络合物。

常见的脲类螯合剂包括乙二酰胺、乙二酰肼等。

酚羟基螯合剂:指含有羟基或酚基官能团的有机分子化合物,可以与金属离子形成稳定的络合物。

常见的酚羟基螯合剂包括邻苯二酚、苯甲酸、水杨酸等。

此外,常见的金属螯合剂还包括聚乙二醇醚-2-乙酰氨基苯甲酸酯(PEG-EA)、聚乙二醇氧乙酰-2-乙酰氨基苯甲酸酯(PEGE-EA)、薄荷醇-2-乙酰氨基苯甲酸酯(EUG)、氯乙烯醇-2-乙酰氨基苯甲酸酯(VEG-EA)、乙酸乙酯-2-乙酰氨基苯甲酸酯(EA)以及聚乙二醇氧乙酰(PEO)等。

吸附材料的性能测试与改进

吸附材料的性能测试与改进

吸附材料的性能测试与改进吸附材料是指一种可以吸附某些物质的材料。

它广泛应用于水处理、空气净化、化学分离等领域,并在环境保护、食品工程、制药等方面有着重要的作用。

吸附过程的效率和性能是衡量吸附材料质量的主要标准。

因此,对吸附材料进行性能测试和改进具有重要的意义。

一、吸附性能测试方法1. 等温吸附实验:等温吸附实验是测试吸附材料吸附某一物质的最基本方法。

通常将吸附材料置于一定浓度的吸附溶液中,经过一定时间后,分析吸附前后溶液中物质的浓度差,从而得到吸附量。

2. 填料柱吸附实验:填料柱吸附实验是通过模拟工业生产过程来测试吸附材料性能的方法。

将吸附材料装填于柱体中,并将待处理物质通过柱体,通过分析进出口物质浓度的差异,得出吸附效率。

3. 表面分析技术:利用表面分析技术,如扫描电镜、透射电镜等方法,观察吸附材料表面的形貌,研究吸附物质在表面上的吸附形态,以及分析吸附材料表面物理化学性质的变化。

二、吸附材料性能的改进方法1. 物化表面改性:改变吸附材料的化学成分或物理结构,可以改善吸附材料的吸附性能。

常用的物化表面改性方法包括原位合成、表面修饰、引入新的功能基团等。

2. 纳米吸附材料的开发:纳米材料比传统吸附材料具有更大的比表面积和更好的吸附性能。

纳米吸附材料的开发可以通过溶胶凝胶、热分解等方法制备。

3. 孔径调控:通过合理地控制吸附材料的孔径大小、孔径分布,可以提高其吸附能力。

4. 吸附材料复合技术:将不同的吸附材料复合起来,能够提高吸附材料的选择性和吸附能力。

常见的吸附材料复合技术包括化学复合、物理复合、层析吸附等。

5. 功能化组团的合成:将具有特殊吸附性的化学组团引入吸附材料中,可以提高吸附材料的特异性和选择性。

常见的方法包括化学修饰、功能化修饰等。

三、案例分析1. 超声波辅助制备纳米多孔碳吸附材料:研究表明,通过超声波辅助法制备的纳米多孔碳吸附材料,具有较高的比表面积和多孔结构,对水中溶解性有机物的吸附效率显著提高。

水杨酸络合物

水杨酸络合物

水杨酸络合物水杨酸是一种常见的有机酸,具有抗菌、抗炎和抗氧化等功效,在医学、化妆品和工业领域广泛应用。

为了提高水杨酸的稳定性和溶解性,人们常常将其与金属离子形成络合物。

本文将就水杨酸络合物的性质、合成方法及应用进行探讨,进一步了解这类络合物的相关信息。

首先,水杨酸络合物具有独特的性质。

对于一些金属离子而言,与水杨酸形成络合物可以增强其溶解性,从而提高其生物利用度。

例如,与铁离子形成络合物的水杨酸可以增加铁离子的可溶性,促进其在体内的吸收。

此外,水杨酸络合物还可以增强其抗菌和抗炎活性。

一些研究表明,与铜离子络合的水杨酸具有更强的抗菌活性,可用于制备含有抗菌成分的化妆品。

其次,水杨酸络合物的合成方法多样。

常见的合成方法包括水热法、共晶法和溶剂法。

其中,水热法是将金属离子与水杨酸在高温、高压的条件下反应,合成稳定的水杨酸络合物。

共晶法通过共熔金属盐和水杨酸,然后冷却结晶得到络合物。

溶剂法则是使用合适的溶剂,在常温下将金属离子和水杨酸反应得到络合物。

此外,还可以利用化学还原法、溶胶-凝胶法等特殊方法合成特定性质的水杨酸络合物。

最后,水杨酸络合物在不同领域有广泛的应用。

在医学领域,水杨酸络合物常用于制备抗炎药物。

其中,与锌离子络合的水杨酸锌被用于治疗皮肤炎症和伤口愈合。

此外,水杨酸铜络合物也被应用于皮肤科治疗,具有较强的抗菌和抗真菌作用。

在化妆品领域,水杨酸铁络合物常用于制备含有美白和抗氧化功能的护肤品。

在工业领域,水杨酸络合物可以作为阳离子染料在纺织品染色中使用。

综上所述,水杨酸络合物具有多种特殊性质和广泛的应用。

通过与金属离子形成络合物,水杨酸的溶解性、稳定性和生物利用度得到了提高。

水杨酸络合物的合成方法多样,常见的方法包括水热法、共晶法和溶剂法。

这些络合物在医学、化妆品和工业领域均有重要的应用价值,可以用于制备抗炎药物、抗菌护肤品和染料等产品。

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2+
的浓度, 根据开始的吸附容量, 就可以计算出吸附材料的解吸率。 为了进一步测
试吸附材料的重复使用性能, 对同一个吸附材料重复进行了 10 次吸附解吸实验。
2
2. 1
结果与讨论
ASAPGMA / SiO2 的制备与表征
PGMA / SiO2 制备过程中, PGMA / SiO2 吸附 Cu 以后的红外 图 1 给出了在 ASA各步产物以及 ASA2+ -1
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化学通报 2012 年 第 75 卷 第 5 期
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水杨酸型螯合吸附材料对重金属离子的吸附性能
安富强 代 新 王晓华 万 敏 高建峰
( 中北大学化学系 太原 030051 )


将 5氨基水杨酸接枝到 PGMA / SiO2 微粒的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯( PGMA ) 大分子链上, 成
( 2)
Q e 是 ASAPGMA / SiO2 对重金属离子的平衡吸附容量; V 是重金属离子溶液的体积; C0 是重金属 式中, PGMA / SiO2 的质量。 离子溶液的初始浓度; C e 是吸附平衡后重金属离子溶液的浓度 ; m 是 ASA-
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化学通报 2012 年 第 75 卷 第 5 期
PGMA / SiO2 。 采 用 静 态 法 研 究 了 ASAPGMA / SiO2 对 重 金 属 离 子 功制备了一 种 新 型 螯 合 吸 附 材 料 ASA2+ Cu2 + 、 Cd2 + 、 Zn2 + 、 Pb2 + 的吸附性能, Cd2 + 、 Zn2 + 、 Pb2 + 具有很强的螯合吸附能力, 结果表明其对 Cu 、 吸附容
1. 3
动力学吸附曲线
PGMA / SiO2 放入到 25mL 浓度为 10mmol / L 的重金属离子溶液中, 将 0. 1g ASA在恒温振荡器中恒 , , , 温振荡 间隔一定时间取出上清液 用原子吸收光度计测定其中重金属离子的浓度 按照公式 ( 1 ) 计算 ASAPGMA / SiO2 对重金属离子的吸附容量, PGMA / SiO2 与重金属离子 绘制吸附动力学曲线, 考察 ASA的吸附速度, 确定吸附达到平衡的时间。 Q = V( C0 - C t ) m ( 1)
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图式 1 Scheme 1
ASAPGMA / SiO2 的合成过程
Synthesis process of adsorbent ASAPGMA / SiO2
1. 5
2+
重复使用实验
重复使用性能是衡量吸附材料是否具有应用价值的一个非常重要的指标或参数 。 将饱和吸附了 2+ Cu 的吸附材料放入 0. 1mol / L 盐酸溶液中室温( 20℃ ) 下搅拌 5h, 使吸附在吸附材料上的 Cu 得以解 吸, 测定解吸液中 Cu
子形成 2 个或 3 个配位键从而实现对重金属离子的螯合吸附 。已经有学者进行了水杨酸型吸附材料的
20110412 收稿, 20111107 接受
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化学通报 2012 年 第 75 卷 第 5 期
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5相关研究, 例如, 钱沙华等利用 3 , 二硝基水杨酸对 TiO2 纳米粒子进行表面修饰, 研究了其对对硝基苯 氨基水杨酸化学键合到氯甲基化交联聚苯乙烯微球表面, 制得了氨基 酚的吸附性能 ; 高保娇等将 5[39 ] CPS) 螯合树脂, CPS 对金属离子的螯合性能 。 水杨酸交联聚苯乙烯( ASA考察了 ASAASA 对 PGMA / SiO2 微粒进行改性, PGMA / SiO2 。 研究 本文用 5制得水杨酸型螯合吸附材料 ASA了其对重金属离子的吸附性能和重复使用性能 。
随着工业的发展, 由重金属离子所引起的地表水及地下水的污染进一步加剧 。 由于重金属离子对 动植物以及人类具有较强的毒性 , 即使在低浓度下也会引起严重的疾病 。因此, 有效去除水体里的重金 属离子显得尤为重要和迫切。目前, 处理含重金属离子废水的方法主要有化学沉淀法、 反渗透法、 电渗 [1 ~ 11 ] 。在这些方法中, 离子交换法和吸附法 吸附法是研究最多且应用最广的一种方法 。 近年来, 析法、 聚合物微球或聚合物 / 无机载体等类型的螯合树脂受到了越来越多的关注 。 研究者通过将具有螯合性 [12 ~ 16 ] , 能的单体( 如丙烯酸、 甲基丙烯酸、 烯丙基硫脲、 乙烯基吡啶等 ) 进行聚合制备了功能微球 也有一
[17 ~ 29 ] 。 些研究者对天然或合成的微球进行化学改性制备了螯合树脂 甲基丙烯酸缩水甘油酯( GMA) 是一种常用的功能单体。 基于其分子内含有可与氨基反应的环氧 [30 ~ 37 ] 。5ASA ) 分子中含有55ASA 可以很容易地接枝到 PGMA 大分子链上, 而且可以与重金属离 氨基以及 1 个羧基和羟基。因此,
Q 是 ASAPGMA / SiO2 对重金属离子的吸附容量; V 是重金属离子溶液的体积; C0 是重金属离子 式中, PGMA / SiO2 的质量。 溶液的初始浓度; C t 是 t 时间重金属离子溶液的浓度; m 是 ASA-
1. 4
等温吸附线
PGMA / SiO2 放入到 25mL 浓度分别为 2 、 4、 6、 8、 10 mmol / L 的重金属离子溶液中, 将 0. 1g ASA在恒 温振荡器中恒温振荡, 吸附平衡后, 用原子吸收光度计测定其中重金属离子的浓度, 按照公式 ( 2 ) 计算 ASAPGMA / SiO2 对重金属离子的平衡吸附容量, 绘制等温吸附曲线。 V( C0 - C e ) Qe = m
905cm 吸收光谱。在 PGMA / SiO2 的谱线中,
处出现了环氧键的特征吸收峰, 并且 1732cm
-1
处羰基的
特征吸收峰有所增强, 这些证明了 PGMA 已经接枝到硅胶表面, 形成了接枝微粒 PGMA / SiO2 。 在 ASA-1 -1 PGMA / SiO2 的谱线中, 1408cm - 1 处出现了 C —N 在 1485cm 与 1589cm 处出现了苯环的特征吸收峰,
( MPS, 分析纯, 南京创世化学试剂有限公司) ; 偶氮二异丁腈( AIBN, 分析纯, 上海化学试剂厂, 重结晶后 使用) ; 5氨基水杨酸( 分析纯, 北京化学试剂厂) 。 STA449 型热重分析仪 ( 德国 Netzsch 公司 ) ; WYX9001 型原子吸收分光光度仪 ( 沈阳分析仪器 Elmer1700 型傅里叶变换红外光谱仪 ( 美国 PerkinElmer 公司 ) ; pHS2 型酸度计 ( 上海第二 厂) ; Perkin92C 型恒温振荡器( 上海博迅医药器械厂) 。 分析仪器厂) ; THZ-
Adsorption Properties of Salicylic Acid Type Chelate Adsorbent for Heavy Metal Ions
An Fuqiang,Dai Xin,Wang Xiaohua,Wan Min,Gao Jianfeng
( Chemical Department,North University of China,Taiyuan 030051 ) Abstract In this study,5Aminosalicylic acid ( 5ASA ) was successfully grafted onto the poly ( glycidyl
PGMA / SiO2 . The methacrylate) ( PGMA) macromolecular chains of PGMA / SiO2 to obtain a novel adsorbent ASAadsorption properties of ASAPGMA / SiO2 for heavy metal ions were researched through batch method. The experimental results showed that ASAPGMA / SiO2 possesses strong chelating adsorption ability for heavy metal ions and the adsorption capacity for Cu2 + , Cd2 + , Zn2 + and Pb2 + reached 0. 42 , 0. 40 , 0. 35 , 0. 31mmol / g, respectively. pH was found to have great influence on the adsorption capacity. The adsorption isotherm data obeyed the Langmuir and Freundlich model. The desorption of heavy metal ions from ASAPGMA / SiO2 was effective while using 0. 1mol / L of hydrochloric acid solution as eluent. Consecutive adsorption-desorption experiments showed that ASAPGMA / SiO2 could be reused almost without any loss in the adsorption capacity. Keywords Silica gel Chelating adsorption,Heavy metal ions,5Aminosalicylic acid,Poly ( glycidyl methacrylate ) ,
[38 ]
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