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离子交换树脂广泛应用于吸附分离过程中。它是由三维空间网状骨架,连接在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子三部分组成。不同的空间网状骨架(如丙烯酸、苯乙烯-二乙烯基苯、酚醛和环氧铵)具有不同的性质并且对同种离子表现出不同的选择性。其中的苯乙烯-二乙烯苯(St-DVB)网状骨架由于具有好的化学和物理稳定性,得到更广泛的应用。氯甲基化的聚苯乙烯-二乙烯苯树脂(Merrifield resin)中的氯甲基基团很容易与亲核试剂发生反应。它与三甲胺铵化制得了强碱I型阴离子交换树脂,和二甲基乙醇胺铵化制备了强碱II型阴离子交换树脂,和伯胺、仲胺、叔胺铵化得到了弱碱性阴离子交换树脂。本文采用化学负载法将咪唑类离子液体通过共价键固定在氯甲基化的聚苯乙烯-二乙烯苯聚合物(Merrifield resin)上,制备了新型的N-甲基咪唑功能性强碱阴离子交换树脂(RCl)。RCl和1.0mol/L Na2SO4溶液接触制备了带SO42-型阴离子交换树脂(R2SO4)。这种新型的树脂既克服了离子液体的一些缺点,如:用量大、黏度高、离子液体流失等,同时也提高了树脂的化学稳定性和热稳定性。由热重分析结果可知,RCl和R2SO4的起始分解温度均为220℃,第一阶段最大失重速率温度分别为258℃和241℃,而普通羟基型聚苯乙烯强碱阴离子交换树脂第一阶段最大失重速率温度仅为220℃,因此RCl和R2SO4具有高的热稳定性。而且,咪唑树脂在低酸和弱碱溶液中不易发生降解性质稳定,只有在14%NaOCl和5mol/L NaOH介质中才发生降解,这可能是由于季铵碱发生了霍夫曼降解反应。因此这类咪唑功能性强碱阴离子交换树脂的化学稳定性要优于普通强碱季铵型和吡啶结构的阴离子交换树脂。本文研究了N-甲基咪唑功能性强碱阴离子交换树脂(R2SO4)从Re(VII)-Mo(VI)二元混合溶液和铜砷滤饼中对Re(VII)和Mo(VI)进行了吸附分离。在pH6.25时,实验结果表明R2SO4能有效的分离Re(VII)和Mo(VI),并且对Re(VII)具有高的选择性。研究表明R2SO4对Re(VII)的最大吸附容量为462.0mg/g,吸附过程是放热反应的过程。在Re(VII)-Mo(VI)二元混合溶液中当Mo(VI)初始浓度为40g/L时,分离系数βRe/Mo能达到25.6。在已优化最佳吸附ⅦRe(VII)的条件下,R2SO4能从铜砷滤饼的浸出液中吸附89.1%的Re(VII)。负载Re(VII)的R2SO4用1.0mol/L的H2SO4溶液或1.0mol/L的HNO3溶液再生并且可以重复使用。本文还研究了氯型的阴离子交换树脂(RCl)对水中As(V)的吸附。实验结果表明:在pH9.8As(V)溶液的初始浓度为50mg/L时,RCl对As(V)吸附率最高达到90.0%,吸附在60min内达到了平衡。后续实验为了保证实验吸附更完全,所有实验均进行了2h。用Langmuir和Freundlich两种等温吸附方程对实验数据进行了拟合,结果显示Langmuir拟合的相关系数R2(0.992)明显高于Freundlich的R2(0.805),表明在研究的浓度范围内Langmuir模型更适用于描述该体系。Langmuir拟合结果显示,RCl对As(V)的最大吸附容量为67.2mg/g。随着温度升高,吸附率逐渐增大,表明阴离子交换过程是吸热反应的过程。对负载As(V)的RCl树脂用0.1mol/L的HCl溶液来进行解吸附,解吸附率达到99.46%。RCl在四次吸附-解吸附循环实验中吸附容量几乎没有变化。