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基本信息

項目名稱：
新型高分子配位體的合成、性能及應(yīng)用
小類：
能源化工
簡介：
以氯球為母體，TSC,3-AT兩種新型含N,S化合物為配體合成新型樹脂，并檢測新型樹脂的吸附性能，探討吸附機理。
詳細(xì)介紹：
以氯球為母體，TSC,3-AT兩種新型含N,S化合物為配體合成新型樹脂，研究了溫度，反應(yīng)時間，摩爾比，溶劑對合成的影響，確定最佳反應(yīng)條件。通過紅外分析確定反應(yīng)可能方程。通過吸附試驗，測定了合成樹脂的最大靜態(tài)吸附量，最佳吸附pH,吸附速率，活化能，繪制L曲線，并通過紅外光譜,電鏡掃描分析吸附機理。本項目還研究了樹脂的動態(tài)吸附性能，同時篩選出合適解吸劑。另外，本項目還模擬海水試驗，驗證合成樹脂在海水中的可利用性。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

本項目以氯球為母體,分別以3-AT,TSC為配體合成兩種含氮含硫的新穎高分子配位體,探索合成最佳條件。同時測定新型樹脂吸附重金屬離子的性能，篩選最佳吸附條件，分析吸附機理。期望合成的樹脂在食品安全，環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有所運用。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處

含N,S的基團(tuán)對重金屬離子有較好的配合性能，對直鏈配體單連接的研究已有報道，但對配體為雜環(huán)化合物及直鏈配體雙連接對吸附影響的研究不多。本項目以3-AT，TSC為配體，分別研究了配體為雜環(huán)化合物及直鏈配體雙向連接對吸附的影響。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

合成的新型高分子配位體對重金屬離子有較大的吸附量，吸附后的樹脂易洗脫，易重復(fù)使用，同時在海水中吸附量維持較高水準(zhǔn)。在海水重金屬處理等領(lǐng)域有一定應(yīng)用前景。

學(xué)術(shù)論文摘要

以DMF為溶劑，在反應(yīng)溫度=100℃，反應(yīng)摩爾比=1：3，反應(yīng)時間=10h 下合成的3-氨基-1,2,4-三氮唑樹脂（3-AT-R），對Hg(Ⅱ)離子最大靜態(tài)吸附量為382.5mg/g，動態(tài)吸附容量為374.8 mg/g，解吸劑采用2mol/L HCL，解析率100%；以甲苯為溶劑，在反應(yīng)溫度=90℃，反應(yīng)摩爾比=1：3，反應(yīng)時間=10h 下合成的氨基硫脲樹脂（TSC-R），對Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)三種重金屬離子的靜態(tài)吸附量分別為619.5、227.3、152.3 mg/g，動態(tài)吸附容量分別為 587.1 mg/g、237.2 mg/g、143.4 mg/g。分別采用0.1%硫脲+0.5mol/L HCl、1mol/L HCL、1mol/L HCL為解吸劑，對吸附了Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)三種重金屬離子的TSC-R樹脂進(jìn)行解吸，解吸率均達(dá)到100%。本實驗同時測定了兩種樹脂對重金屬離子吸附的速率常數(shù)、Langmuir常數(shù)，并通過紅外光譜法，電鏡掃描初探吸附機理。本實驗還進(jìn)行了海水模擬實驗，結(jié)果表明合成樹脂可運用于實際海水中Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的處理。

獲獎情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

T. Shi, Z. Wang, Y. Liu, S. Jia, D. Changming, Removal of hexavalent chromiumfrom aqueous solutions by D301, D314 and D354 anion-exchange resins, J. Hazard.Mater. (2008), doi:10.1016/j.jhazmat.2008.04.041.

同類課題研究水平概述

近年來，螯合樹脂的研究進(jìn)展很快，尤其以含N，S的螯合樹脂，因其具有較強的吸附能力而受到廣泛研究。含N的如 對交聯(lián)的大孔氯甲基化聚苯乙烯(Chloromethlated Polystyrene)進(jìn)行胺化可得如下結(jié)構(gòu)的螯合樹脂： （結(jié)構(gòu)無法顯示，具體見附件） 由著名的Rohm&Hass公司生產(chǎn)的牌號為RST-L和三菱化成公司生產(chǎn)的牌號為RST-10的產(chǎn)品均屬此類樹脂。該樹脂對Au3+、Hg2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Co2+、Zn2+、Mg2+、Mn2+、Sr2+、Th2+ 等離子均表現(xiàn)出良好的螯合性能，尤其是對Au3+、Hg2+、Cu2+ 等的吸附選擇性更佳。 含N，S的如 陳義鏞等按下式制備了具有硫醚結(jié)構(gòu)的螯合樹脂： （見附件） 該樹脂在0.1-2 M HC1的酸度范圍內(nèi)能選擇性地吸附金，對金的吸附容量為239.5 mg Au(Ⅲ) ?g-1樹脂。 Yiwei Wu等合成了具有以下結(jié)構(gòu)的樹脂，可以富集分離痕量Au(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅳ)： （見附件）
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