Preparation of Magnetic Polymer Composite and Its Adsorption Properties for Cr(VI)

大量剧毒、致癌的含Cr(VI)工业废水的超标排放，给人类和环境带来了巨大的危害。吸附法作为一种有效的含Cr(VI)废水处理方法，具有设备简单、操作简便、金属离子可以回收、吸附剂可以循环使用等优点。但传统的吸附工艺不易进行连续化操作，且容易产生沟流等问题，限制了生产效率。磁性分离技术由于具有分离简单快速、易于连续化和处理效率高等优点，可有效解决传统工艺存在的不足。磁性分离技术的基础是制备磁性分离材料。已报道的Cr(VI)磁性吸附剂主要为适用于较低pH的弱碱性材料，且普遍存在吸附量低、吸附速率慢、磁性能与吸附性能不对称、磁核耐酸性差、机理研究不深入以及实际体系未见报道等问题。针对以上问题，本论文从吸附性能的影响因素探索、高吸附性能常规吸附剂的开发、强碱与弱碱性阴离子吸附剂的吸附机理研究、合成及天然高分子基强碱性与弱碱性磁性吸附剂的开发、模拟与实际体系的Cr(VI)吸附性能等方面入手，开展了磁性吸附法处理含Cr(VI)废水的应用基础研究。 首先制备了两种在粒径、孔隙率、比表面积、氨基含量等性质上具有明显差异的乙二胺（EDA）功能化微米级和毫米级聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球（PGMA-EDA）。通过对比两者的吸附速率和吸附量，发现微米级微球均明显优于毫米级微球。说明减小材料的粒径与减少孔隙结构可以有效降低内扩散作用，提高吸附速率。而提高吸附剂有效基团的含量对提高吸附量更有利。此外，伯、仲胺的吸附性能明显高于叔胺，说明伯、仲胺含量丰富的多胺类试剂是理想的修饰试剂。进一步在微米级PGMA-EDA的基础上，以氨基含量丰富的大分子聚乙烯亚胺（PEI）作为修饰试剂，制备了高吸附性能的PGMA-PEI微球。该微球氨基含量可达6.5 mmol/g，吸附量高达505.1 mg/g，且4 min内即可达到吸附平衡。针对150和50 mg/L的铬液，一次吸附脱除率为97%，两次吸附处理后，Cr(VI)的浓度可降至0.06 mg/L，三次吸附后可降至0.05 mg/L以下。 进一步以PGMA-PEI微球和甲基咪唑氯修饰的聚苯乙烯微球（Pst-MIMCl）作为多胺型弱碱性和强碱性阴离子吸附剂的模型，通过对比吸附解吸特性并结合Zeta电位、FT-IR、XPS等表征手段深入研究其吸附机理。实验结果表明弱碱性PGMA-PEI微球的吸附机理为静电吸引-氢键作用机理，吸附pH依赖性强，最适pH为2.0。强碱性Pst-MIMCl微球的吸附机理为静电引力辅助的离子交换作用机理，吸附pH依赖性弱，在pH 1.0-6.0均表现出较高的吸附量。 为了实现连续化磁性吸附处理Cr(VI)废水的目标，以PEI和甲基咪唑作为功能化试剂，以成本较低的聚乙烯醇（PVA）、聚苯乙烯（Pst）和性能较好的PGMA为磁性载体，利用改进悬浮聚合法和渗透沉积法制备了性能优良的磁性弱碱性（PGMA-PEI、PVA-PEI）和强碱性（Pst-MIMCl）阴离子吸附剂。三种微球均表现出超顺磁性，比饱和磁化强度分别为8.6、36.7和12.5 emu/g，最大吸附量分别为492.6、88.4和104.0 mg/g，吸附平衡时间分别为10、8和30 min。与文献对比发现，所制备的三种微球兼具有强的磁响应性、高的吸附容量和快的吸附速率等优点，尤以磁性PGMA-PEI微球的吸附量是目前文献报道的最高值。吸附Cr(VI)的磁性PGMA-PEI和PVA-PEI微球可被0.1 mol/L NaOH溶液有效洗脱，吸附Cr(VI)的Pst-MIMCl微球可被0.3 mol/L NaOH + 0.3 mol/L NaCl溶液有效洗脱。同时，三种微球均表现出良好的重复利用性。 为了提高磁性材料的磁核（Fe3O4）在弱酸性条件下的耐酸性，对其包覆SiO2保护层。首先通过改进方法制备了单颗粒包覆的磁性SiO2纳米颗粒，发现其在弱酸条件下（pH：2.0）的耐酸性得到了很大提高。通过对磁性SiO2纳米颗粒进行硅烷化修饰和引发接枝聚合修饰后，发现均未取得理想结果，主要是由于硅烷化过程中有机基团的接枝量低造成的。因此，首次以磁性SiO2纳米颗粒为核，以纤维素、壳聚糖等天然高分子为壳，利用溶胶凝胶法和乳液交联法制备了核-壳-壳形式的磁性天然高分子材料（Fe3O4@SiO2@CE、Fe3O4@SiO2@CTS）。进一步以EDA、PEI和环氧丙基三甲基氯化铵（GTMAC）作为功能化试剂，制备出弱碱性（Fe3O4@SiO2@CE-EDA、Fe3O4@SiO2@CTS-PEI）和强碱性（Fe3O4@SiO2@CTS-GTMAC）阴离子吸附剂。其对Cr(VI)最大吸附量分别为171.5、236.4和233.1 mg/g，其中Fe3O4@SiO2@CTS-PEI的吸附量是目前文献报道的磁性壳聚糖材料中的最高值。吸附平衡时间分别为10、60-120和40-120 min。此外，三种材料均表现出良好的重复利用性。 最后，将所制备的磁性高分子材料应用于实际电镀铬废水的处理，筛选出脱除率及金属离子选择性最优的吸附剂。Pst-MIMCl具有最佳的处理性能和良好的选择性。当用量为7 g/L时，经过一次吸附后，Cr(VI)脱除率高达99.7%，此时Cr(VI)浓度降至0.26 mg/L，低于国家排放标准（0.5 mg/L）。且吸附过程中仅有少量Fe3+发生了明显吸附。同时，通过将母液pH调至7.0可以有效解除其他重金属阳离子的吸附干扰

耐酸性磁性壳聚糖微球制备及处理酸性Cr(Ⅵ)废水

首次利用乳液交联法制备了耐酸性磁性壳聚糖(Fe_3O_4@SiO_2@Chilosan)微球。然后利用红外光谱作为主要手段,指导材料的进一步功能化修饰,制备了聚乙烯亚胺(PEI)和环氧丙基三甲基氯化铵(GT MAC)改性磁性壳聚糖微球(Fe_3O_4@SiO_2@Chitosan PEI/-GTMAC。并将所制备磁性壳聚糖微球作为一种的新型生物吸附剂用于处理酸性含Cr(Ⅵ)废水。吸附实验结果表明Fe_3O_4@SiO_2@Chitosan PEI/-GTMAC的最大吸附量分别为236.4与233.1 mg·g~(-1),较Fe_3O_4@SiO_2@Chitosan提高了2.5倍

核酸适配体在生化分离及检测领域中的研究进展

核酸适配体是一种能够特异性地识别目标物的寡聚核苷酸,可以是RNA也可以是DNA。较其他识别分子而言,适配体具有性质稳定、易合成、易标记、分子量较小和目标分子广泛等优势。目前核酸适配体主要被应用在检测、分离纯化和医疗三大领域,本文主要论述了适配体在生化分离及检测领域中的研究进展

核酸适配体在生化分离及检测领域中的研究进展

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核酸适配体在生化分离及检测领域中的研究进展

核酸适配体是一种能够特异性地识别目标物的寡聚核苷酸,可以是RNA也可以是DNA。较其他识别分子而言,适配体具有性质稳定、易合成、易标记、分子量较小和目标分子广泛等优势。目前核酸适配体主要被应用在检测、分离纯化和医疗三大领域,本文主要论述了适配体在生化分离及检测领域中的研究进展

聚苯乙烯微球固定化的Pd卟啉:高效可重复利用的Heck反应催化剂

以苯乙烯,1,4-二氯甲氧基丁烷,5,10,15,20-四(4-羟苯基)卟啉(MTP)为原料制取了聚苯乙烯/Pd卟啉(PS/Pd-MTP)Heck反应催化剂。利用FT-IR,ICP等手段对其进行了表征。在100℃,N_2氛围下,将0.1 mol%PS/Pd-MTP用于4-碘硝基苯和丙烯酸乙酯的Heck反应体系。结果表明:负载型PS/Pd-MTP的催化活性(97.5%)远优于游离的Pd卟啉(Pd-MTP)(55.2%):将负载型PS/Pd-MTP在4-碘硝基苯与丙烯酸乙酯的Heck反应体系10次,其催化活性未见降低

聚苯乙烯微球固定化的Pd卟啉:高效可重复利用的Heck反应催化剂

以苯乙烯,1,4-二氯甲氧基丁烷,5,10,15,20-四(4-羟苯基)卟啉(MTP)为原料制取了聚苯乙烯/Pd卟啉(PS/Pd-MTP)Heck反应催化剂。利用FT-IR,ICP等手段对其进行了表征。在100℃,N_2氛围下,将0.1 mol%PS/Pd-MTP用于4-碘硝基苯和丙烯酸乙酯的Heck反应体系。结果表明:负载型PS/Pd-MTP的催化活性(97.5%)远优于游离的Pd卟啉(Pd-MTP)(55.2%):将负载型PS/Pd-MTP在4-碘硝基苯与丙烯酸乙酯的Heck反应体系10次,其催化活性未见降低

聚苯乙烯微球固定化的Pd卟啉:高效可重复利用的Heck反应催化剂

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图书馆计算机应用的调研分析与设想

广西高校图书馆自动化应用研究小组，在广西区教委的领导下，组织4人于1992年3月25日至4月25日到华东、华南等地考察调研，本文是考察调研的情况分析和设想，分五部分： 一、调研的范围 二、图书馆计算机管理选用机型的依据 三、应用软件开发途径 四、对我区高校图书馆计算机应用的设想 五、实施图书馆自动化系统的几点说