巯基化、钠化和酸化膨润土对Cu2+，Pb2+和Zn2+的吸附性能研究

基于改性膨润土可能存在的优异吸附能力,利用傅里叶变换红外光谱仪和场发射扫描电镜研究分析了巯基化、钠化及酸化三种改性膨润土对Cu2+,Pb2+和Zn2+的等温吸附与竞争吸附实验结果。研究结果表明,在单一重金属离子的等温吸附环境下,巯基化膨润土对Cu2+,Pb2+和Zn2+的吸附能力明显优于其他两种材料,且对Pb2+具有一定的吸附选择性,吸附率达到近100%;在竞争吸附环境下,三种改性膨润土对Cu2+,Pb2+和Zn2+的吸附率都有所下降,但巯基化膨润土仍旧能够保持较好的吸附能力,较其他膨润土的吸附率大约高出10%～40%;三种重金属离子的吸附量均表现为Cu2+＞Pb2+＞Zn2+,这与三种重金属离子的竞争能力、化学亲和力等大小有关;膨润土的巯基改性,步骤简单且吸附重金属的效果好,对膨润土改性及其应用具有重要意义。     

原子吸收光谱法比较研究3种不同改性吸附剂对Cr(Ⅵ)离子的吸附

从吸附时间、pH值、吸附剂加入量、铬离子初始浓度4个方面,通过原子吸收光谱法比较了改性甘蔗渣、改性花生壳和改性梨渣的吸附特性.在铬离子浓度100mg·L-1、吸附剂投量15g·L-1、最佳pH值、吸附时间120min的实验条件下,三者吸附率不同,改性甘蔗渣的吸附率达86.7％以上,改性花生壳吸附率达64.8％,改性梨渣的吸附率达60.8％.3种改性吸附剂对Cr(Ⅵ)离子的吸附均符合Langmuir等温模型,其最大吸附能力分别为23.92、22.09、20.47mg·g-1.准一级反应动力学方程可描述3种改性吸附剂对Cr(Ⅵ)离子的吸附过程.     

β-环糊精交联共聚物的制备及其Pb2+、Zn2+吸附的AAS法分析

以丙烯酸β-环糊精酯(β-CD-AA)、烯丙基-联苯基醚(ABE)和丙烯酸(AA)为单体,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用微波辅助法制备了β-环糊精交联聚合物(AA/β-CD-AA/ABE),FTIR表征了其结构。以原子吸收光谱法(AAS)为检测手段,研究了Pb2+和Zn2+吸附时间、体系pH及温度等吸附条件对聚合物吸附性能的影响。实验结果表明,Pb2+的最佳吸附条件为：在35 ℃、静态吸附时间约2 h左右、体系pH 2～3时,最大吸附量Q达到29.5 mg·g-1;Zn2+的最佳吸附条件为：在30 ℃、静态吸附时间约3 h左右、体系pH 3～4时,最大吸附量Q达到43.7 mg·g-1;聚合物对Pb2+和Zn2+的吸附基本符合Freundlich吸附等温方程。     

Pb(Ⅱ)印迹磁性复合吸附剂在水溶液中吸附行为的FAAS法分析

以壳聚糖为单体,磁性纳米Fe₃O₄为载体,环氧氯丙烷为交联剂,利用本体聚合法制备的Pb(Ⅱ)印迹磁性复合吸附剂,可实现从水溶液中快速吸附分离Pb(Ⅱ)。印迹和非印迹吸附剂采用FTIR表征, FAAS法分析吸附过程中pH、吸附时间、初始浓度和温度等影响。结果发现,随着溶液pH值的增加, Pb(Ⅱ)-MICA对Pb(Ⅱ)的吸附容量在溶液pH 5~6时达到最大,当吸附时间为120 min, 最大吸附容量为32.48 mg·g-1。吸附剂对Pb(Ⅱ)的Pb2+/Cu2+, Pb2+/Cd2+, Pb2+/Ni2+, Pb2+/Zn2+的相对选择性系数分别是MNICA的28.11, 91.14, 76.54, 33.06倍, 显示出对Pb2+具有良好的吸附选择性。Langmuir等温吸附模型与平衡吸附数据吻合(r2=1,饱和吸附容量为33.87 mg·g-1)。动力学和热力学研究结果表明,吸附过程属于Langmuir型单层吸附,受化学作用控制,是自发、放热、焓驱动的过程。     

原子吸收光谱法研究聚丙烯腈树脂对铜、铅、镉和锌的吸附性能

采用悬浮聚合法以丙烯腈和二乙烯苯交联合成聚丙烯腈聚合物微球,以原子吸收光谱(AAS)法研究了它对重金属离子的吸附性能,实验结果表明,聚丙烯腈聚合物对Cu2+,Pb2+,Cd2+和Zn2+具有不同程度的吸附容量; 酸度、吸附时间、离子浓度和温度等对其吸附性能均有一定的影响。以AAS法确定聚丙烯腈聚合物的最佳吸附条件;其对金属离子的最佳吸附容量出现在溶液pH值为5～6范围内,静态吸附时间达到1.5～2 h时吸附基本达到平衡,室温下,吸附容量较大,温度高于40 ℃时吸附容量逐渐降低,因此选择室温为最佳吸附温度。在最佳吸附条件下聚合物对Cu2+,Pb2+,Cd2+和Zn2+的吸附容量(mg·g-1)分别达到26.6,45.2,39.7和32.5。吸附时间为1.5～2 h时吸附率分别达到83.6%,87.1%,85.3%和86.7%。在5 h以上时吸附率可达到96%。选用0.1 mol·L-1盐酸溶液作为解吸剂洗脱金属离子,解吸率可达到95%。同时还探讨了聚合物的吸附作用机理。     

壳聚糖富集-火焰原子吸收法测定痕量银

研究了天然高分子吸附剂-壳聚糖对银离子的吸附行为以及在不同pH值、干扰离子存在时对壳聚糖吸附银离子的影响,通过选择最佳吸附条件,建立了壳聚糖富集-火焰原子吸收法测定银的方法。当溶液pH 6.0、流速为1 mL·min-1时,吸附率最高,达96.7%,静态饱和吸附量为97.8 mg·g-1。用1 mol·L-1 H₂SO₄作为洗脱剂,洗脱效果最好。壳聚糖不吸附K+,Na+,Ca2+,Mg2+,Mn2+,富集时可与被测银离子分离,不干扰测定。100 mg·mL-1的Al3+,Cr3+,80 mg·mL-1的Ni2+,Cu2+,Pb2+,Zn2+虽然可被壳聚糖吸附, 但不干扰测定。用此方法对实验室含银(1.83 μg·mL-1)废水中的Ag进行测定,回收率为94.3%。     

干废弃啤酒酵母菌对铅离子的吸附及FTIR分析

以啤酒厂废弃啤酒酵母菌为原料,利用原子吸收光谱(AAS)、扫描电子显微镜/X射线能谱仪(SEM/EDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)等手段,研究其对Pb2+的生物吸附规律,并对吸附机理进行了探讨。结果发现实验条件下,啤酒酵母菌对Pb2+的吸附是一个快速过程,实验进行30 min时酵母菌的吸附量为47.6 mg·g-1,吸附效率已达到91.6％,90 min时基本达到吸附平衡,此时酵母菌实验吸附量为48.8 mg·g-1,吸附效率接近94.0％以上。SEM分析发现吸附Pb2+后部分酵母菌出现细胞壁破裂和脱离现象,且认为胞内的溶出物质为酵母菌对Pb2+后期吸附有一定贡献。EDS分析进一步证明Pb2+被吸附到酵母菌细胞上。FTIR分析发现,不同pH和吸附时间红外光谱图均有所差异,特别是羟基、羧基及酰胺的氨基等基团变化显著,认为细胞上的多糖、蛋白质酰胺更多地参与了对Pb2+的化学吸附过程。利用啤酒厂废弃啤酒酵母菌菌体为原料处理工业污水中的Pb2+是一种价格低廉,吸附效果理想的有效途径。     

ICP-AES研究纳米TiO2材料对Ga,In, Tl的吸附性能

研究了纳米TiO2材料对Ga,In,Tl的吸附性能,考察了吸附动力学、最佳酸度、富集倍数和吸附容量,确定了待测金属离子的最佳吸附条件。实验结果表明:在最佳pH条件下,Ga,In,Tl能定量、快速地被吸附在纳米TiO2材料上;其静态吸附容量为:Ga48·6mg·g-1,In46·6mg·g-1和Tl23·4mg·g-1;被吸附在纳米TiO2上的金属离子能采用0·1mol·L-1EDTA 1·0mol·L-1HNO3混合溶液定量洗脱,其回收率均大于92%。当富集倍数为12·5时,本法对Ga(Ⅲ),In(Ⅲ),Tl(Ⅰ)的检出限分别为3·0,6·0,13ng·mL-1。计算了相应的相对标准偏差(RSD%)分别为1·85%,1·96%,3·40%,该方法已成功地应用于地质样品中痕量Ga(Ⅲ),In(Ⅲ),Tl(Ⅰ)的测定,结果满意。     

聚酰胺树脂对茶多酚和咖啡因吸附选择性研究

本文用紫外可见分光光度法研究了聚酰胺树脂对茶多酚和咖啡因的吸附性能 ,分光光度法和HPLC研究表明 ,聚酰胺树脂对茶多酚的吸附能力远大于对咖啡因的吸附能力 ,氢键起了非常重要的作用。在2 0g聚酰胺树脂对 1 0 0mL 0 71g·L- 1 咖啡因水溶液的静态吸附实验中 ,其吸附量为 2 65mg·g- 1 ,吸附率为7 5 % ;8 0g聚酰胺树脂对 70 0mL 1 98g·L- 1 茶多酚水溶液的静态吸附实验 ,吸附量高达 1 4 8 1 3mg·g- 1 ,吸附率为 85 5 % ;以 85 %的乙醇为洗脱剂 ,咖啡因和茶多酚的解吸率分别为 74%和 90 % ;同时聚酰胺树脂对咖啡因和茶多酚的静态吸附在 80min内达到快速吸附平衡 ,并且吸附动力学曲线接近线性。利用树脂成功地将茶多酚和咖啡因混合溶液进行了吸附分离 ,得到的产品茶多酚含量高于 96 % ,其中EGCG含量高于80 % ,而咖啡因含量则小于 2 82 %。实验结果表明 ,聚酰胺树脂适合吸附分离咖啡因和茶多酚。     

磷酸酯化改性梨渣吸附污染水体中锌离子的研究

以砀山梨渣为原料,经磷酸酯化改性,制备一种酯化梨渣阳离子吸附剂,用批次实验法研究了其在不同实验条件下（pH值、吸附剂量、吸附质浓度和吸附时间）对金属锌离子的吸附性能。结果表明,溶液pH=3.5时,锌离子吸附达到最大值;酯化梨渣≥5g.L-1能除去锌离子为100mg.L-1溶液中的96%锌离子。改性梨渣对锌离子的吸附符合Langmuir吸附等温线模型,最大吸附能力为28.986mg.g-1。锌离子达到吸附平衡的时间为30min;准一级反应动力学方程y=-0.0615x＋2.4437（r2=0.9921）描述锌离子在改性梨渣上的吸附过程。     

铬蓝黑R负载活性炭对Cr（Ⅲ）和Pb（Ⅱ）的吸附性能

研究了新型吸附材料铬蓝黑R（钙试剂）负载改性的活性炭对样品中Cr（Ⅲ）和Pb（Ⅱ）的固相萃取（SPE）并用电感耦合等离子体-原子发射光谱法（ICP-AES）进行检测.优化了pH值、吸附剂用量、流速等条件以达到定量吸附（≥95％）,同时研究了洗脱剂的最佳洗脱条件以及共存离子干扰等问题.本法测定Cr（Ⅲ）和Pb（Ⅱ）的检出限分别为0.91ng·mL-1和0.65ng·mL-1,将其应用于土壤沉积物、猪肝、黄河水中的Cr（Ⅲ）和Pb（Ⅱ）含量的测定,加标回收率在98％-101％之间;用于测定标准物质中Cr（Ⅲ）和Pb（Ⅱ）的含量,结果与标准物参照值一致.     

原子吸收光谱法测定磷酸酯化梨渣吸附的Cr（Ⅵ）离子

通过原子吸收光谱法研究了在不同pH值、吸附剂量、吸附质浓度和吸附时间条件下磷酸酯化改性梨渣吸附Cr（Ⅵ）离子的效果。溶液初始pH 4.5时,Cr（Ⅵ）离子的吸附达到最大值;酯化梨渣≥10g.L-1能除去Cr（Ⅵ）为100μg.L-1溶液中的86.5%的Cr（Ⅵ）离子。酯化梨渣对Cr（Ⅵ）离子的吸附符合Langmuir等温模型,其最大吸附能力为67.56μg.g-1。Cr（Ⅵ）离子达到吸附平衡的时间为90min,准一级反应动力学方程可描述酯化梨渣对Cr（Ⅵ）离子的吸附过程。     

红外光谱法研究低温焚烧稻壳灰对Cr(Ⅵ)的吸附机理

采用Boehm滴定法量化了低温焚烧稻壳灰表面官能团,考察了溶液初始pH值和温度对吸附效能的影响,借助动力学方程和吸附等温线,研究了稻壳灰对Cr(Ⅵ)的吸附性能,利用红外图谱、扫描电镜表征了稻壳灰的表面形貌和吸附机理。结果表明：在pH值为5时,稻壳灰对Cr(Ⅵ)取得最优去除效果,吸附前后溶液pH值变化很小。稻壳灰对Cr(Ⅵ)有较强的去除能力,对于20 mg·L-1的Cr(Ⅵ)溶液,最高去除率能达到95%左右,达到《污水综合排放标准GB8978—1996》1～2级标准。吸附过程能更好地符合准二级反应动力学方程和Langmuir等温线方程,饱和吸附容量可达3.277 6 mg·g-1。红外光谱表明酰胺Ⅱ带、Si—O—Si、O—Si—O等在Cr(Ⅵ)吸附过程中可能有重要贡献。扫描电镜图片表明吸附Cr(Ⅵ)后,稻壳灰表面分布有众多的光亮沉积物,有条带状或不规则点斑出现,推测无机微沉淀和氧化还原机理在吸附过程中起重要作用。稻壳灰是一种价格低廉、有应用潜力的高效吸附剂,可以用于水体重金属污染的治理修复。     

火焰原子吸收法研究纳米钛酸锶钡粉体对铅的吸附性能

以氯化钡、氯化锶和四氯化钛为原料,以草酸作共沉淀剂,采用化学共沉淀法制备了纳米复盐吸附剂——钛酸锶钡粉体,并利用TEM,XRD和FTIR进行了表征。以火焰原子吸收为检测手段,详细考察了该纳米吸附剂对水中铅的吸附性能。结果表明：该法合成的钛酸锶钡粉体外形以棒状为主,平均粒径为36 nm,为纯净的钙钛矿纳米粉体。该纳米粉体对水中的铅具有较强的吸附能力,吸附量受介质的pH值影响较大,当pH值为6.0时,该吸附剂对水中铅的吸附容量可达13 mg·g-1。吸附于纳米钛酸锶钡上的铅可用0.5 mol·L-1的硝酸完全解脱。建立了纳米钛酸锶钡粉体吸附富集,火焰原子吸收法测定水中痕量铅的新方法,该法检出限为11 μg·L-1,相对标准偏差为2.6%。用于地表水中铅的测定,结果满意。     

马丙共聚物吸附剂的制备及吸附性能的ICP-AES法研究

以马来酸酐和丙烯酰胺为功能单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂合成了马来酸酐、丙烯酰胺共聚物吸附剂P(MA-AM)。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析对共聚物进行了表征,并采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法研究了共聚物的吸附性能和选择性;结果表明,在pH 3.5时,P(MA-AM)对Fe3+具有很高的选择性,1 h达吸附平衡,其饱和吸附量为78.81 mg·g-1;Fe3+的吸附过程符合准二级反应动力学模型,吸附模型可以用Freundlich等温吸附来描述,该吸附为吸热过程。     

ICP-MS研究黄河三湖河口表层沉积物对Cd~(2+)和Cu~(2+)的吸附-解吸特性

为了研究黄河上游表层沉积物与Cd~(2+)和Cu~(2+)的相互作用机理,以黄河三湖河口表层沉积物(简称样品)为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术,优化样品对Cd~(2+)和Cu~(2+)的吸附固液比、时间、pH等条件。并在此条件下研究了Cd~(2+)和Cu~(2+)在样品上的吸附特性和解吸特性。结果表明:两种金属的优化吸附条件不同,在各自优化吸附条件下,样品对Cu~(2+)和Cd~(2+)的平衡吸附量分别为0.88和0.13 mg·g~(-1);对两种金属的吸附动力学符合伪二级吸附动力学模型,且样品对Cu~(2+)的吸附速率大于对Cd~(2+)的吸附速率;吸附热力学拟合结果显示吸附过程符合Freundlich模型,对两种金属的吸附均属于优惠型吸附,且吸附过程属于吸热过程,可自发进行;解吸动力学研究表明,两个金属的解吸过程均符合Elovich方程,属于非均相扩散;在多离子竞争吸附-解吸实验中发现,样品对Cu~(2+)的吸附-解吸受到共存离子的影响更大。研究结果揭示了黄河三湖河口表层沉积物对Cd~(2+)和Cu~(2+)吸附和解吸的作用机理以及共存离子对吸附解吸特性的影响。对于分析重金属在水体与沉积物之间的作用机理、固液两相分布规律以及重金属迁移能力提供了理论依据,同时也为制定研究区域针对性的重金属防控措施具有一定指导意义。