氢氧化镁改性活性炭对酸性品红的吸附

为提高活性炭(GAC)的吸附性能,采用氢氧化镁对活性炭进行改性,制得经济高效的改性活性炭材料。利用扫描电镜、XRD对改性活性炭进行表征;通过实验确定改性活性炭的最佳制备条件:氯化镁浓度为1.0 mol·L~(-1),氢氧化钠浓度为0.5 mol·L~(-1),氢氧化钠浸泡活性炭的温度20℃;吸附酸性品红吸附时间为150 min时,改性活性炭对酸性品红的吸附量为6.16 mg·g~(-1),而原活性炭吸附量为4.12 mg·g~(-1);热力学吉布斯自由能ΔH~00和焓变ΔH~00,说明该吸附过程是吸热和自发进行的,同时考察了吸附时间、溶液pH值、吸附剂投加量和温度等因素对吸附效果的影响。     

氢氧化镁改性活性炭对酸性品红的吸附

为提高活性炭(GAC)的吸附性能,采用氢氧化镁对活性炭进行改性,制得经济高效的改性活性炭材料。利用扫描电镜、XRD对改性活性炭进行表征;通过实验确定改性活性炭的最佳制备条件:氯化镁浓度为1.0mol·L~(-1),氢氧化钠浓度为0.5 mol·L~(-1),氢氧化钠浸泡活性炭的温度20℃;吸附酸性品红吸附时间为150min时,改性活性炭对酸性品红的吸附量为6.16 mg·g~(-1),而原活性炭吸附量为4.12 mg·g~(-1);热力学吉布斯自由能ΔH~00和焓变ΔH~00,说明该吸附过程是吸热和自发进行的。同时考察了吸附时间、溶液pH值、吸附剂投加量和温度等因素对吸附效果的影响。     

氨基改性埃洛石纳米管对痕量孔雀石绿的吸附研究

为了提高吸附剂对水中孔雀石绿(MG)的去除效果,对埃洛石纳米管改性,制备了氨基功能化的埃洛石纳米管。将该材料用于水中MG的吸附,研究了溶液pH值、温度、吸附时间等因素对MG去除率的影响,考察了吸附机理、吸附选择性和吸附剂的循环使用性能。结果表明,在pH为4~10范围内材料对MG有较好的吸附性能,吸附量随温度的增加而增大;在最佳条件下,材料可去除水中浓度低至0.01 mg·L~(-1)的MG,最大吸附量高达48.40 mg·g~(-1),比改性前提高了101.73%;吸附过程主要是静电吸附,可通过溶液pH的改变调控吸附选择性,吸附剂可再生重复使用。将该方法用于5种实际水样中MG的吸附,去除率在97.14~99.04%之间。     

外墙保温板残料基活性炭吸附苯酚的研究

活性炭是我们生活中常用的吸附剂,此次研究以外墙保温板残料为碳源制备了活性炭,并考察了所制备的活性炭对苯酚的吸附性能;针对吸附时间、吸附温度、p H、浓度等因素对苯酚吸附的影响,确定了吸附工艺参数:吸附苯酚最优条件为吸附时间90min,温度40℃,p H为4,浓度为0.78mg·m L~(-1),吸附量606.88 mg·g~(-1)。动力学分析:苯酚在外墙保温板残料基活性炭上的吸附符合内分子扩散模型,活化能为Ea=24.5kJ·mol~(-1),苯酚在外墙保温板残料基活性炭上的吸附符合Temkin模型;热力学分析得:在温度低于40℃时,ΔG(0,ΔH=15.761kJ·mol~(-1)(0,ΔS=141.7J·mol~(-1)/K(0,活性炭对苯酚的吸附是自发的吸热过程;混乱度增加,即活性炭更容易吸附苯酚。由此可见以外墙保温板残料为碳源制备的活性炭可以处理应急被苯酚污染的水。     

碳羟基磷灰石对模拟刚果红染料废水吸附性能的研究

以贻贝壳为绿色钙源,采用化学沉淀法制备吸附剂碳羟基磷灰石(CHAP),利用傅里叶红外光谱、扫描电镜、X射线衍射等测试技术对其形貌、结构和性质进行了表征;考察了CHAP对水中刚果红的吸附去除特性。结果表明:刚果红溶液的初始浓度为50.00 mg·L~(-1),pH为4.0,加入10.0 g·L~(-1)吸附剂,吸附温度在30℃的条件下吸附60 min,脱色率达99.08%,饱和吸附量为4.95 mg·g~(-1)。CHAP对水中刚果红的吸附动力学过程可以较好地采用准二级动力学模型描述。CHAP对刚果红的吸附平衡数据采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型描述,Langmuir吸附等温式更适用于描述此吸附过程。热力学研究表明,CHAP对刚果红吸附为物理吸附,吸附过程存在热驱动。碳羟基磷灰石去除水中刚果红的机制是路易斯酸碱反应,吸附作用力为静电作用力、范德华力。热再生后的CHAP经过6个循环后,仍有96.71%的脱色率,表明CHAP具有良好的吸附性能,可以循环使用。     

低温一步法活性炭基脱硫剂的制备与评价

以木屑为原料,在低温条件下一步法制得活性炭基吸附剂,考察了吸附剂制备条件和液-固、气-固吸附条件对吸附剂脱硫性能的影响。结果表明,吸附剂的最佳制备条件为,浸渍液与木屑质量比为1：1,浸渍液中硝酸质量分率为30%、吸附剂表面NiO负载量为5%,常温下浸渍24 h,400℃焙烧3 h。该吸附剂在0.2 g吸附剂/10 mL模拟油、温度为40℃及时间为5 h的液-固吸附脱硫的条件下,脱硫率为28.36%,吸附四次后饱和吸附硫容量可达2.34 mgS/g;在气-固吸附温度为250℃、空速为6.3 h^-1的条件下,饱和吸附硫容量为2.37 mgS/g;高温气-固吸附脱硫对吸附剂的影响表明,与脱硫前相比,吸附剂在比表面积、总孔体积、微孔体积均有明显提高,这说明气-固吸附脱硫过程同时实现了活性炭的扩孔活化。甲苯溶剂再生实验表明,经五次再生后吸附剂的再生性能均可达90%以上。     

低成本木质素吸附剂对废水中Pb2+吸附性能的研究

首次尝试以马尾松为原料的木质素制备低成本重金属吸附剂,采用N2物理吸附和红外漫反射技术对其结构和表面化学进行了表征,研究了pH值,温度对其吸附水溶液中Pb2 的影响,并与麦草木质素和商业活性炭进行了对比,探讨了它吸附重金属离子的吸附机理以及结构和表面化学对重金属离子吸附的影响。结果表明,马尾松木质素吸附剂对水溶液中Pb2 的吸附机理主要是化学吸附,其表面的功能基有利于吸附水溶液中Pb2 ,尽管商业活性炭的比表面积是马尾松碱木素的200多倍,在相同的实验条件下,所制备的马尾松碱木素对Pb2 的单位比表面积平衡吸附量却是商业活性炭的1000多倍。     

新型MCM-41/酰腙螯合吸附剂对Ni~(2+)的吸附性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用水热晶化合成法制备MCM-41分子筛,然后采用物理浸渍法对其进行酰腙修饰,得到2-羰基丙酸-4-硝基苯甲酰腙/MCM-41复合材料(简称吸附剂1)和2-羰基丙酸-4-甲氧基苯甲酰腙/MCM-41复合材料(简称吸附剂2)。以MCM-41分子筛为参照,研究了吸附剂1和吸附剂2对Ni~(2+)的吸附性能,测试了硫酸镍、乙酸镍与丁二酮肟作用的最佳显色时间,考察了吸附时间、Ni~(2+)初始浓度、吸附剂用量、温度等因素对吸附剂1和吸附剂2吸附Ni~(2+)性能的影响,最后用正交试验确定出吸附剂1和吸附剂2对Ni~(2+)的最佳吸附条件为:吸附60min,吸附剂0.3g,Ni~(2+)初始浓度70mg/L,温度40℃,吸附量分别为68.72mg/g和65.17mg/g     

镍/碳纳米管复合材料的合成及其吸附性能

本文以二氰二胺和硝酸镍为原料通过煅烧法在900℃合成了镍/碳纳米管(Ni-CNT)的复合材料,采用X射线粉末衍射(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段对产物进行了表征,并对其磁性进行了测量。探讨了不同条件下(吸附时间、吸附剂量、pH)产物对刚果红溶液吸附性能的影响。结果表明,当吸附时间达到20 min、吸附剂用量达到1.0 g·L~(-1)且pH值在8时产物对刚果红的吸附率最高,达到97.8%。循环实验表明其五次吸附后依然保持良好的吸附率,且在磁场作用下,吸附剂易与溶液分离。     

改性果胶-Fe_3O_4磁性微球的制备及对Cu~(2+)吸附性能研究

采用氯化钙、环氧氯丙烷交联改性,制备了改性果胶磁性微粒,分别用红外光谱、扫描电镜、X-射线衍射对样品进行了表征并对实验条件进行了探究。实验结果表明:环氧氯丙烷改性果胶-Fe_3O_4微球吸附剂对Cu~(2+)有较好的吸附。该吸附符合准二级动力学方程,主要为化学吸附。当Cu~(2+)的初始浓度160 mg·L~(-1),吸附剂添加量为20 mg,反应时间为90 min,反应温度为60℃时的单位吸附量为74.89 mg·g~(-1)。研究还表明EDTA对磁性微球的洗脱效果最佳。环氧氯丙烷改性果胶-Fe_3O_4微球吸附剂对香螺、海螺和黄蚬子三种贝类的酶解液中Cu~(2+)进行脱除实验,去除率分别为85.1%,82.4%和83.5%,效果良好。     

板栗壳活性炭对重金属离子吸附性能研究

研究了不同制备条件下,板栗壳活性炭对重金属离子Cu2+和Cd2+的静态吸附性能。以板栗壳为原料,采用ZnCl2活化法制备活性炭,使用X-射线衍射、扫描电镜、氮气吸附等方法对活性炭进行表征;比较了活性炭内部结构对Cu2+和Cd2+的吸附性能影响;同时考察了吸附温度、溶液pH值等对Cd2+和Cu2+的吸附性能的影响。研究结果表明:板栗壳制备活性炭最佳条件为ZnCl2活化浓度30wt%,料液比1:6,炭化温度600℃,炭化时间3h;同时发现板栗壳活性炭是一种具有较多孔隙的无定型炭材料,所制备的活性炭平均孔径为2~6nm,孔容为0.04~0.14cm3/g,比表面积可以达到1500m2/g以上;板栗壳活性炭对重金属离子的吸附性能主要由本身的比表面积和孔容大小决定,且同时受吸附温度和溶液pH值的影响,上述条件制备的活性炭吸附Cu2+的最佳条件为温度25℃,溶液pH值为6.5;吸附Cd2+的最佳条件为温度25℃,溶液pH值为7.5。     

稻壳灰吸附剂对罗丹明B的吸附性能研究

以发电废弃物稻壳灰为原料,以NaOH为活化剂制备了稻壳灰吸附剂,并将其用于去除水中罗丹明B(Rhodamine B,Rh B)染料。系统考察了溶液pH值、初始浓度、吸附时间、吸附温度以及溶液离子强度对其吸附性能的影响。结果表明:pH=3时,稻壳灰吸附剂对水中Rh B的吸附效果最佳,饱和吸附容量q_m为322. 6mg·g~(-1);吸附热力学研究表明,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。吸附过程焓变ΔH为7. 67 kJ·mol~(-1),ΔS为24. 92 J·mol~(-1)·K~(-1),ΔG0,表明稻壳灰吸附剂对Rh B的吸附过程是自发的吸热熵增过程;吸附过程可在20 min内达到平衡,符合准二级动力学模型;吸附过程的活化能E_a为24. 1 kJ·mol~(-1)。吸附容量随着溶液离子强度的增大而减小,说明其吸附是以静电作用为主的吸附过程。10次循环使用后稻壳灰吸附剂对Rh B的吸附效率仍能保持91%以上,表明该材料可以多次循环使用,是潜在的高效吸附材料。     

甲基橙/水滑石复合颜料制备与表征

采取共沉淀法制备不同阴离子插层的锌铬水滑石(ZnCr-LDHs),通过ZnCr-LDHs吸附甲基橙(MO)制备有机-无机复合颜料。采用XRD、FT-IR和TG-DTA对不同阴离子插层的ZnCr-LDHs结构和热稳定性能进行表征,研究了吸附剂种类、吸附温度、MO初始浓度和溶液pH值等因素对复合颜料中MO吸附量的影响。研究结果表明:ZnCr-LDHs结构参数的差异与插层阴离子的种类、电荷和空间结构有关,并影响其对MO的吸附量。ZnCr-CO_3-LDHs的层间距最小,但对MO的吸附容量最大,ZnCr-CO_3-LDHs吸附MO至层板上形成复合颜料。当反应温度313 K,MO初始浓度为100 mg·L~(-1),吸附时间为2 h时,制备得到的复合颜料中MO吸附容量为88.56 mg·g~(-1)。酸性条件下ZnCr-CO_3-LDHs对MO的吸附容量明显高于碱性条件下,溶液初始pH值为3时,吸附容量达到最大值为190.93 mg·g~(-1)。     

微波辅助合成镍离子表面印迹聚合物及其性能

本研究以镍离子为模板离子,水杨醛缩乙二胺席夫碱为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,以烷基化硅胶为载体,通过表面印迹法在微波条件下制备了镍离子印迹聚合物(IIP)。用傅里叶红外光谱(FITR)和扫描电子显微镜(SEM)对离子印迹聚合物进行了表征。通过研究吸附过程中pH值、温度和初始浓度等因素对IIP吸附性能的影响,确定最佳吸附条件为:pH=8,温度为30℃,吸附时间为40 min,浓度为30 mg·L~(-1)。结果表明,Langmuir等温线可以较好地描述IIP吸附过程,最大吸附量为24.23 mg·g~(-1),与饱和吸附量24.97mg·g~(-1)基本相符,符合准二级动力学模型。此外,对IIP进行了镍离子的选择吸附性能研究,其选择性系数远大于1,表明该聚合物有良好的选择性吸附性能。     

响应面优化制备花生壳纤维素及其对罗丹明B的吸附性能

以废花生壳为原料制备了花生壳纤维素吸附剂并将其用于去除水中水中罗丹明B(Rhodamine B,RhB)染料。采用Box-Behnken Design(BBD)响应面法(RSM)法对制备条件进行了优化,筛选出获得吸附效果最佳的花生壳纤维素的制备条件。系统考察了溶液的pH值,初始浓度、吸附时间以及溶液离子强度对其吸附性能的影响。结果表明:pH=4时,花生壳纤维素对RhB的吸附效果最佳,饱和吸附容量q_m为166.7 mg·g~(-1);与RSM模型预测值吻合。吸附过程可在30 min内达到平衡,符合准二级动力学模型。吸附容量随着溶液离子强度的增大而减小,说明其吸附是以静电作用为主的吸附过程。10次循环使用后花生壳纤维素对RhB的吸附效率仍能保持91%以上,表明该材料可以多次循环使用,是潜在的高效吸附材料。     

MgZnAl-EDTA柱撑水滑石的制备及其对Pb(Ⅱ)的吸附

以共沉淀法合成的Mg2ZnAl-CO3水滑石为前体,采用离子交换插层组装方法制备了Mg2ZnAl-EDTA柱撑水滑石,并用XRD和IR进行表征。以水滑石前体和柱撑水滑石为吸附剂,用于废水中Pb2+的吸附。柱撑水滑石的吸附容量明显大于水滑石前体,柱撑水滑石的最佳吸附条件为:温度45℃,pH 5.5,吸附时间150min,Pb2+初始浓度100 mg·L-1。在最佳吸附条件下,柱撑水滑石对废水中Pb2+的饱和吸附量为183.51 mg/g。     

离子液体吸附剂对木犀草素的富集及CARS变量筛选的近红外光谱分析方法

该文以咪唑型离子液体作为原料制备吸附剂富集稀溶液中的木犀草素,利用竞争性自适应权重(CARS)变量筛选的方法建立了一种快速测定木犀草素的近红外光谱分析方法。考察了吸附剂用量、pH值、振荡时间对吸附效果的影响,并探究了吸附剂的吸附能力;富集木犀草素的吸附剂经近红外漫反射光谱检测,采用CARS变量筛选的方法结合偏最小二乘回归(PLS)建立了木犀草素的定量校正模型。结果表明,吸附剂用量为0.15 g、pH值为7、振荡时间为20 min的最佳条件下,吸附率达90.9%,且该吸附符合Langmuir等温吸附模型,最大吸附量为7.1 mg/g。近红外光谱建模中,与未经CARS变量筛选处理作为对照,对比发现经CARS变量筛选的方法结果更优,并采用连续小波变换(CWT)的光谱预处理进行验证,结果表明经CWT处理后,预测残差(RPD)值增大,说明了模型的可靠性。该方法可有效富集稀溶液中的木犀草素,采用CARS变量筛选结合CWT光谱预处理的近红外光谱方法可实现对稀溶液中木犀草素的灵敏、快捷检测。     

污泥/钛铁矿复合吸附剂的制备及其吸附Cr(Ⅵ)研究

以城市污水处理厂剩余污泥为原料,添加微量钛铁矿,采用氯化锌活化法制备复合吸附剂,并考察了其对含Cr(Ⅵ)废水的处理效果。研究表明:钛铁矿添加量1.5%、氯化锌浓度3 mol/L、固液比1∶2、活化温度550℃和活化时间40 min时,复合吸附剂碘吸附值可达523.24mg/g,比表面积为285.003 m2/g,相对于不添加钛铁矿的纯污泥吸附剂分别提高了27.95%和43.08%;吸附Cr(Ⅵ)废水研究表明,当pH为1.5、吸附剂用量为4 g/L、吸附时间为120 min时,吸附率可达99.17%,吸附量为12.4 mg/g。     

活化赤泥对染料废水吸附性能研究

以赤泥为原料,十二烷基苯磺酸钠为活化剂,制备出活化赤泥吸附剂,并对亚甲基蓝(MB)染料废水吸附性能进行研究。结果表明,活化赤泥对亚甲基蓝的吸附效果有一定提高。振荡时间15min,活化赤泥6g·L~(-1),中性条件下,对40mg·L~(-1)亚甲基蓝吸附率可达90%。吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等式,最大吸附量为16.37mg·g~(-1)。活化赤泥吸附亚甲基蓝为放热反应,低温利于亚甲基蓝吸附。     

磷酸化油菜秸秆纤维素吸附剂的制备及对溶菌酶的吸附

以天然产物油菜秸秆纤维素粉作为基质,二甲基甲酰胺为交联剂,磷酸为修饰剂,制备了新型磷酸化油菜秸秆纤维素生物吸附剂。用红外光谱、透射电子显微镜及X射线光电子能谱,对油菜秸秆纤维素和磷酸化油菜秸秆纤维素吸附剂进行表征。研究了油菜秸秆纤维素粉改性前后对溶菌酶的吸附,包括吸附溶液的pH值、溶菌酶的初始浓度、吸附时间、温度及NaCl的浓度等因素对吸附的影响。结果表明,在温度25℃,pH值7.4,吸附时间10h的条件下,磷酸化油菜秸秆纤维素粉微球对溶菌酶的吸附容量为451.71 mg·g-1,而未修饰油菜秸秆纤维素粉微球对溶菌酶的吸附容量只有332.43mg·g-1。在优化条件下用修饰吸附剂从鸡蛋清中分离纯化溶菌酶,纯化倍数为19.8,收得率为51.3%。