磷在氧化锆-碳纳米管复合材料上的吸附研究

采用水热合成法成功制备了氧化锆-碳纳米管复合材料,并研究了对磷的吸附行为。表征结果表明,碳纳米管经氧化锆修饰后仍具备介孔结构;氧化锆粒子可均匀分散在碳纳米管表面。吸附实验结果表明,氧化锆粒子的粒径越小,氧化锆对磷的标化平衡吸附量越高,吸附速率越快。磷在氧化锆-碳纳米管复合材料上的吸附等温线符合Freundlich等温吸附模式,属于优先吸附,吸附动力学可用拟二级动力学模型描述。降低离子强度和溶液pH可促进磷的吸附,共存离子对磷吸附具有抑制作用,影响顺序依次为F->NO3-≈SO42-,其中F-影响最大,NO3-和SO42-次之。     

粉煤灰磁性吸附剂的制备及磷吸附机理

通过化学沉淀法制备了CMS@La_2O_3磁性磷吸附剂。结构及磁性表征显示,氧化镧较均匀的包覆在粉煤灰磁珠表面;样品的比磁化强度达20.35 emu·g~(-1),可实现高效磁分离。利用钼酸铵分光光度法对所得磁性吸附剂的磷吸附性能进行了试验研究。研究表明,其最高磷比饱和吸附量可达19.50 mg·g~(-1),吸附时间、pH值、共存阴离子等因素对磷吸附效果均具有显著影响。吸附动力学拟合表明,CMS@La_2O_3对含磷离子的吸附符合准二级动力学方程,以化学吸附为主,磁性吸附剂对含磷离子的吸附反应过程可由La_2O_3表面羟基化-离子交换模型解释。吸附磷后的CMS@La_2O_3吸附剂经处理后可多次循环使用。     

新型功能介孔吸附剂NiNb_2O_6的合成及其吸附性能研究

通过柠檬酸溶胶-凝胶反应,合成了新型功能介孔NiNb2O6吸附剂,通过X-射线粉末衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和比表面积及孔径分析(BET)对其结构进行表征。通过影响因素实验、吸附动力学实验和等温吸附实验,探讨了NiNb2O6吸附剂对水溶液中亚甲基蓝的吸附性能和机理。结果表明,NiNb2O6介孔吸附剂具有正交相晶体结构,平均粒径为30~200nm,比表面积为66.3m2/g。吸附剂用量、温度和pH值均对吸附行为有一定的影响;在35℃时,亚甲基蓝在吸附剂上吸附行为符合Langmuir方程,吸附动力学符合拟二级动力学方程,初始浓度为40mg/L,pH值为7.03时,0.2g介孔吸附剂NiNb2O6对亚甲基蓝的吸附量最大,吸附过程中液膜扩散为主要速率控制步骤。     

新型吸附剂偏磷酸铈对铀酰的吸附性能研究

研究新型吸附剂偏磷酸铈对铀酰离子的吸附行为。分别考察了溶液的pH值、温度、接触时间和铀酰离子初始浓度对偏磷酸铈吸附铀酰离子的影响;通过动力学、热力学以及吸附等温线初步研究了吸附机理;最后探究了共存离子和富里酸对吸附的影响。当溶液的pH值为5、温度为30℃、接触时间为60min、铀酰初始浓度为10~(-3)mol/L时为最佳吸附条件,最大吸附量可达到261.78mg/g;动力学研究表明,偏磷酸铈对铀酰离子吸附行为符合准二级动力学方程;Langmuir吸附等温线模型可以更准确的描述铀酰离子在偏磷酸铈上的吸附过程,说明此吸附过程为单分子层吸附;热力学研究表明,偏磷酸铈对铀酰离子的吸附属于吸热反应,反应自发进行,高温促进吸附行为。     

MCM-41-PAA杂化介孔材料的制备及其对Hg(Ⅱ)离子吸附研究

本文基于介孔材料具有均一可调的孔径结构、高比表面积以及稳定的骨架,利用硅藻土作为硅源,CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)为模板剂,掺杂聚丙烯酸,制备了杂化的功能介孔材料MCM-41-PAA,采用FT-IR、XRD、氮气吸脱附、SEM等手段对该介孔材料的组成、结构与形貌进行了表征,并利用所制备的功能吸附剂MCM-41-PAA对Hg(Ⅱ)进行了吸附研究,探讨了吸附剂的用量、Hg(Ⅱ)初始浓度、pH值和吸附时间等因素对Hg(Ⅱ)离子吸附效果的影响。研究表明:当吸附剂的用量、Hg(Ⅱ)浓度、pH和吸附时间分别为0.2g、300mg/L、4和180min时,对应的吸附量达到132mg/g。     

生物吸附剂菹草干粉对Cr(Ⅵ)的吸附性能

开发了高效去除重金属Cr(Ⅵ)污染的生物吸附剂,菹草(Potamogeton crispus)干粉吸附剂,通过单因素分析考察了吸附时间、吸附剂颗粒大小、溶液初始pH值、吸附剂用量、Cr(Ⅵ)初始浓度以及离子强度等对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附性能。 结果表明,对吸附效果影响显著的因素有Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附剂颗粒大小、溶液初始pH值和离子强度;其吸附行为符合准二级动力学方程,相关系数为0.9998;菹草对Cr(Ⅵ)的吸附等温线符合Langmuir方程。     

纳米TiO2去除氟离子的性能

研究了锐钛型纳米TiO2吸附剂对氟离子的吸附行为,考察了吸附平衡时间、温度、溶液的pH值等因素对吸附过程的影响.结果表明,纳米TiO2对氟离子的吸附在2.0 min基本达到平衡,在pH值2.0～10.0范围内,吸附率大于97％;吸附的氟离子可用0.1 mol/L NaOH溶液洗脱,3.0 min基本达到解析平衡,解析率能达到96％;该吸附过程符合准二级反应动力学模型,其反应的表观活化能(Ea)为6.85 kJ/mol;颗粒内扩散过程为吸附控制步骤,但不是唯一的控制步骤,同时还受液膜扩散的影响;吸附过程符合Langmuir、D-R等温模型,常温下纳米TiO2对氟离子的平均吸附能为4.26 kJ/mol.吸附反应的△G0＜0,焓变△H0＞0,说明该吸附过程是自发的吸热反应.共存阴离子HCO3-和pO43-对氟离子的吸附有影响.纳米TiO2在动态和静态吸附实验中的除氟效果相近.     

改性凹凸棒的制备及对砷离子的吸附研究

针对日益严重的砷离子污染问题，本文采用灵敏简便的原子荧光分析法，探究了凹凸棒石粘土吸附剂对砷离子的吸附性能，测定了pH、吸附时间、砷离子的初始浓度等因素对凹凸棒石粘土负载铁氧化物对砷离子吸附能力的影响，并通过SEM、EDX、FTIR对所制得的吸附剂进行了表征研究，同时进行了吸附动力学和吸附等温模型的分析。研究结果表明，改性后的凹凸棒对砷离子的吸附性能有了显著提升，在较低浓度时吸附效率可达98%，该吸附符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程。     

生物吸附剂-虾壳吸附镉(II)的实验研究

本文采用廉价的生物吸附剂-虾壳来吸附水中的Cd2+,研究溶液的pH值、初始Cd2+ 离子浓度、虾皮不同粒度、外加盐等因素对Cd2+ 的吸附特性的影响.探讨了经过一定浓度酸处理的虾壳对Cd2+ 的吸附情况.得到了最佳的pH值,得出了适宜的吸附等温线经验方程.     

磷酸酯化改性梨渣吸附污水中Cu(Ⅱ)离子的研究

通过批次试验法研究了不同pH值、吸附剂浓度、试验物浓度和吸附时间条件下磷酸酯化改性梨渣对Cu(Ⅱ)离子的吸附.溶液pH=4.5时,Cu(Ⅱ)离子的吸附达到最大值;浓度为100 mg/L的Cu(Ⅱ)离子,15g/L及以上的改性梨渣能吸附62%Cu(Ⅱ)离子.酯化梨渣对Cu(Ⅱ)离子的吸附符合Langmuir等温模型,其最大吸附能力为20.16 mg/g.Cu(Ⅱ)离子达到吸附平衡的时间为loo min,准一级反应动力学方程可描述酯化梨渣对Cu(Ⅱ)离子的吸附过程.     

A型分子筛的合成及其对镉离子的吸附性能

以廉价的低品位铝矾土为原料,以偏铝酸钠为补充铝源,以碳酸钠为活化剂,采用碱熔融-水热法合成了A型分子筛,考察了水热条件对所制分子筛的影响,发现SiO2/Al2O3,Na2O/SiO2和H2O/Na2O摩尔比及反应时间是影响产物晶型的主要因素,其最佳合成工艺条件是:反应物配比为1.5Na2O:0.5Al2O3:1SiO2:128H2O,于90oC晶化12h.另外,研究了水溶液中Cd2+离子在该分子筛上的吸附行为,考察了吸附时间、Cd2+离子浓度、溶液初始pH值以及分子筛用量对吸附行为的影响.结果表明,A型分子筛对水中Cd2+离子吸附90min时达平衡,吸附过程符合准二级动力学速率方程;溶液初始pH=6时,Cd2+离子的去除率最高,吸附等温线可以用Langmuir和Freundlich模型来描述,最大吸附容量可达161.3mg/g,最佳吸附剂用量为1.00g/L.     

杂原子介孔MCM-41分子筛的制备及其对含喹啉模拟柴油的吸附脱氮性能

制备了介孔MCM-41分子筛和三种杂原子(Zn、Ba和Ce)介孔MCM-41分子筛,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、低温N_2吸附-脱附等手段对其进行表征,研究了几种介孔分子筛对氮含量为1732μg/g含喹啉模拟柴油的吸附脱氮性能。结果表明,所制备的几种分子筛均具有典型的介孔结构,且杂原子已进入到分子筛骨架中。利用Materials Studio软件构建介孔分子筛模型,模拟的XRD谱图与实验结果基本相符;进一步模拟了喹啉分子在杂原子介孔分子筛团簇上的吸附,计算了吸附能及被吸附分子和吸附中心的距离(d_((N-M)))。几种分子筛的吸附脱氮性能顺序依次为Zn-MCM-41 Ce-MCM-41 Ba-MCM-41 MCM-41;Zn-MCM-41的吸附性能最好,吸附能最大,吸附分子和吸附中心的距离d_((N-M))最小。吸附时间对杂原子介孔分子筛的吸附脱氮性能具有较大影响,而吸附温度的影响相对较小;Zn-MCM-41、Ba-MCM-41和Ce-MCM-41分子筛的最佳吸附时间分别为40、10和30 min,最佳吸附温度分别为40、30和40℃。     

壳聚糖及其改性衍生物对锆(Ⅳ)离子的吸附研究

壳聚糖经双氧水降解得到低分子量壳聚糖,用水杨醛对低分子量壳聚糖进行化学改性得到其相应的衍生物.分别研究了壳聚糖和水杨醛改性的低分子量壳聚糖对锆(Ⅳ)离子的吸附,考察了锆(Ⅳ)离子起始浓度、溶液pH值、吸附时间以及温度对这两种吸附剂吸附锆(Ⅳ)离子性能的影响,得出了最佳吸附条件.用红外对最佳条件下的吸附产物进行了表征.结果表明,壳聚糖吸附锆离子的最佳条件为:锆(Ⅳ)离子的起始浓度为6.5×10-4g/mL,振摇时间为6.5h,pH值为5～6;水杨醛改性的低分子量壳聚糖吸附锆离子的最佳条件为:锆离子的起始浓度为4.7×10-4g/mL,振摇时间为5h,pH值为5～6.这两种吸附剂对锆(Ⅳ)离子的吸附受温度影响均不大,吸附行为均满足Langmuir等温式.红外光谱分析表明,锆(Ⅳ)离子与这两种吸附剂均发生了配位作用.     

四种蛋白水解酶在不同分子筛上的吸附固定

系统研究了α-胰凝乳蛋白酶、木瓜蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶和嗜热杆菌蛋白酶4种蛋白水解酶在一系列分子筛上的吸附固定. 所用分子筛载体包括微孔分子筛: HY、NaY、NH4Y、MCM-22、Hβ沸石, 改性Y沸石: HDAY、HNH4DAY以及介孔分子筛MCM-41. 结果表明, 不仅分子筛的结构与酶的性质对酶的固定化量与固定化酶的活性有重要影响, 而且吸附固定化条件如缓冲液的pH值和酶的浓度等对酶的吸附固定化也有显著影响. 在多数情况下, pH值为6时蛋白水解酶在分子筛上的吸附固定化的量较高, 随着pH值进一步升高吸附量降低. 探讨了蛋白水解酶与不同分子筛之间的相互作用, 例如α-胰凝乳蛋白酶在Hβ沸石上吸附固定化量最高, 而固定在MCM-22上的α-胰凝乳蛋白酶的活性最高, 这显然与其吸附状态有关.     

改性纤维素的制备及分光光度法对Cu~(2+)吸附研究

针对日益严重的铜离子污染问题,以化学浆纤维素为原料,通过氨基酸接枝修饰2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)氧化体系氧化的纤维素,制备出一种新型吸附剂,并采用灵敏简便的分光光度法研究改性对铜离子的吸附效果。结果表明,氨基酸修饰纤维素(AMC)与TEMPO氧化纤维素(TOC)相比,对铜离子的吸附效果有不同程度的提升,其中组氨酸改性的吸附效果最好,低浓度时吸附率可以高达97%。随着浓度增大,吸附率下降,但是吸附量增大,当吸附200 mg/L的Cu2+溶液时,吸附量可达47 mg/g。此外,研究了不同条件下AMC对Cu2+的吸附情况,包括AMC投加量、初始浓度、pH值等。结果表明,吸附过程的吸附模型符合Langmuir等温模型,吸附动力学可以用准二级吸附动力学方程拟合。     

介孔分子筛V-MCM-41的水热法制备与合成机理

 以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,廉价的工业级高模数比(3.3)的硅酸钠为硅源,通过水热法合成了V-MCM-41介孔分子筛. 考察了合成条件对产物织构的影响,并采用低温氮吸附法分析探讨了介孔分子筛V-MCM-41的合成机理. 结果表明,模板剂用量、 pH值、加料方式、晶化温度、晶化时间、陈化时间和焙烧气氛等合成条件对介孔分子筛的制备均有影响,其中晶化温度、 pH值和模板剂用量的影响最为明显. X射线衍射谱表明合成的介孔分子筛具有六方晶体结构. 红外光谱和紫外可见光谱表明V进入了介孔分子筛的骨架结构.     

生物吸附剂—虾壳吸附镉（Ⅱ）的实验研究

本文采用廉价的生物吸附剂一虾壳来吸附水中的Cd^2 ，研究溶液的pH值，初始Cd^2 离子浓度，虾皮不同粒度，外加盐等因素对Cd^2 的吸附特性的影响，探讨了经过一定浓度酸处理的虾壳对Cd^2 的吸附情况，得到了最佳的pH值，得出了适宜的吸附等温线经验方程。     

以离子液体为模板剂合成MCM-41的研究——不同扩孔剂对介孔分子筛MCM-41孔径结构的影响

以离子液体为模板剂, 正硅酸乙酯为硅源, 研究了扩孔剂三甲苯, 癸烷, 以及三甲苯与癸烷1∶1的混合物对介孔分子筛MCM-41结构的影响, 采用XRD以及氮吸附-脱附分析技术对合成的介孔分子筛MCM-41进行了表征.结果表明: 三种扩孔剂中以三甲苯与癸烷1∶1的混合物效果最优, MCM-41的孔径可达到4.5 nm, 并且可以提高介孔分子筛的比表面积与结晶度.扩孔剂的最佳添加量为: 扩孔剂与模板剂之比等于1.0;最佳晶化温度120 ℃.     

介孔Al2O3分离富集-火焰原子吸收法测定麻黄和马钱子中的铅

研究了介孔Al2O3分离富集-火焰原子吸收法测定麻黄和马钱子中的铅的新方法.探讨了溶液pH、吸附温度、洗脱条件及共存离子对铅分离富集的影响.在最佳实验条件下,介孔Al2O3能定量、快速吸附试液中的痕量pb2+,其静态饱和吸附容量为8.53 mg/g.吸附在介孔Al2O3上的pb2可用0.2 mol/LEDTA完全洗脱....     

萘在介孔分子筛MCM-41与SBA-15上的吸附特性研究

对低浓度气相萘在两种常见介孔分子筛MCM-41和SBA-15上的吸附特性进行研究。得到了萘在两种吸附剂上的吸附等温线和不同初始浓度下的穿透曲线,并分别与吸附等温线模型(Langmuir、Freundlich、D-R)和恒定浓度波动力学模型进行了拟合。结果表明, Langmuir模型能很好描述低浓度气相萘的吸附等温线(R²均在99%以上);具有微孔结构的SBA-15对萘的吸附能力要优于仅具备介孔结构的MCM-41。动力学模型在初始浓度较低时能较好地预测萘在吸附剂上的穿透曲线,且在SBA-15上的相关系数高于MCM-41;萘在2.76 mol/L时具有较大介孔的SBA-15的总传质系数K_a更高,表明萘在SBA-15上的总传质阻力更低,更能较快达到传质平衡。