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本文应用XPS技术证实了ND-900树脂孔道内外pH值的差异及其对树脂表面氨基基团形态分布的影响,并讨论了叔胺基团的不同存在形态在树脂吸附酚类化合物中的作用;研究了溶液pH值对芳香酸类化合物在ND-900及JX-101树脂上吸附行为的影响,并通过吸附等温线、吸附热力学、吸附动力学分析了芳香酸类化合物在两种树脂上的吸附行为;从选择性系数入手,研究了无机盐对芳香酸类化合物在ND-900树脂上吸附行为的影响。
实验结果表明:(1)树脂孔道内氢离子活度远低于孔道外溶液中氢离子活度,导致树脂骨架上叔胺基团质子化程度远低于同样条件下相似化合物——N,N-二甲基苄胺的质子化程度;(2)酸性条件下随着溶液pH值的降低,ND-900树脂表面自由叔胺基团含量减少,树脂对酚类化合物的吸附量相应下降。在一定的吸附质浓度范围及pH值下ND-900树脂对苯酚、对硝基酚、邻氯酚、对氯酚的吸附量与溶液平衡浓度之间存在良好的线性关系,这一点类似于固相萃取过程。实验同时表明不同pH值下酚类化合物在弱碱树脂上的分配系数与相应的游离叔胺基团含量呈线性关系;(3)ND-900树脂对酚类化合物的吸附主要是氢键作用,对苯磺酸的吸附主要是离子交换作用,对苯甲酸、邻苯二甲酸的作用既包括离子交换作用又包括氢键作用,当溶液pH值接近吸附质的pKa值时ND-900树脂对吸附质的吸附量达到最大值;JX-101树脂对芳香酸类化合物的吸附主要是物理吸附,当吸附质在溶液中以分子态存在时吸附量最大;(4)芳香酸类化合物在ND-900和JX-101树脂上的吸附过程为焓推动过程;(5)在一定浓度范围内,与吸附质离子价态相同的无机阴离子不影响ND-900树脂对吸附质和无机离子的选择性系数。