Fe3O4@SiO2@CTS镍离子印迹聚合物的制备与吸附性能研究

以Fe₃O₄@SiO₂为磁核,在其表面包裹壳聚糖,再通过分子印迹技术,制得Fe₃O₄@SiO₂@CTS镍离子印迹聚合物。采用XRD、FTIR和SEM对镍离子印迹聚合物的结构和形貌进行表征。通过正交实验确定了镍离子印迹聚合物对Ni²⁺的最佳吸附条件为：Ni²⁺初始浓度为80 mg·L^-1、印迹聚合物用量为25 mg、pH值为5.0、吸附时间为3 h,印迹聚合物对Ni²⁺的吸附量可达66.73 mg·g^-1。Fe₃O₄@SiO₂@CTS镍离子印迹聚合物对Ni²⁺的吸附符合拟二级动力学方程,吸附过程符合Freundlich等温吸附模型。     

沉淀聚合法合成拟除虫菊酯类分子印迹聚合物及其吸附性能研究

采用沉淀聚合法,以拟除虫菊酯的结构类似物二苯醚-联苯共晶作为替代模板,优化得到最佳的拟除虫菊酯类分子印迹聚合物合成条件:模板分子(二苯醚-联苯共晶)、功能单体(4-乙烯吡啶)、交联剂(乙二醇二甲基丙烯酸酯)的摩尔比为1∶6∶20,反应温度为70℃,引发剂用量为1%。将合成的分子印迹聚合物通过扫描电镜进行表征,并对吸附性能进行测试,其对60μg·mL~(-1)的二苯醚-联苯共晶的最大吸附量为6 041μg·g~(-1),且在7 h后达到吸附平衡。通过选择性实验得到印迹聚合物对毒死蜱、联苯菊酯、甲氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯的吸附量分别为259、316、311、271、305、298μg·g~(-1),而非印迹聚合物的吸附量则为169、188、181、183、151、142μg·g~(-1),印迹聚合物的选择性能明显高于非印迹聚合物。     

磁性铅(Ⅱ)离子表面印迹聚合物的合成及吸附性能

采用表面离子印迹技术,以磁性Fe_3O_4@SiO_2微球为载体、Pb(Ⅱ)为模板、甲基丙烯酸和水杨醛肟为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,合成了磁性铅(Ⅱ)离子表而印迹聚合物,并通过对比证实了印迹聚合物对Pb(Ⅱ)的良好吸附性能和选择识别能力。当温度为277 K~286 K时,在最佳吸附pH 6.0下,可在4 h达到吸附平衡,最大吸附量为81.83 mg/g;当Pb(Ⅱ)浓度为300 mg·L~(-1),2倍的Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)或Cd(Ⅱ)与之共存时,印迹聚合物对Pb(Ⅱ)仍有较高的选择性,相对选择性系数分别为2.79、4.55和4.70。将印迹聚合物重复利用5次后,吸附量的损失约为8%。     

氯胺酮分子印迹聚合物的制备与性能研究

为了制备对氯胺酮具有选择性识别能力的分离富集材料,实验采用本体聚合法,以氯胺酮为模板,(-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,在优化了功能单体与交联剂的用量后,制备了一种吸附性能理想的分子印迹聚合物。该印迹聚合物在氯胺酮浓度为100μg·m L~(-1)的甲醇溶液中对氯胺酮的吸附量为33.8 mg·g~(-1),印迹因子为2.02,而且可以再生与重复使用。     

铅(Ⅱ)印迹聚合物制备及其对铅(Ⅱ)的选择性吸附研究

以Pb2+为模板离子,顺丁烯二酸(MA)为功能单体,苯乙烯(St)为骨架单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂制备了Pb2+印迹聚合物(IIP);用UV,FTIR,SEM对聚合物进行了表征,用火焰原子吸收光谱分析了IIP对Pb2+的选择性吸附;结果表明,聚合过程中发生了印迹作用,在室温下,溶液pH为5.4,吸附时间为60 min时,IIP对Pb2+的饱和吸附量可达到50.5 mg/g,吸附率达到90%;与相应非印迹聚合物(NIP)相比,IIP对Pb2+的吸附量增大并具有选择性,Pb2+与电荷相同及离子半径相近的Cd2+,Mn2+,Ni2+共存时,相对选择性系数分别为4.53,15.7,6.16;以HNO3(1+32)溶液作为解吸剂进行洗脱,解吸率可达99%;聚合物可作为吸附剂应用于环境水样中痕量Pb2+的分离富集。     

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。     

粘质沙雷氏菌对重钇稀土离子的生物吸附

从赣南重钇稀土矿区分离到了一株对重钇稀土离子吸附能力强的菌株,它对重钇稀土离子吸附量达到了223 mg·g~(-1)干重,初步鉴定为粘质沙雷氏菌。粘质沙雷氏菌对重钇稀土离子生物吸附动力学结果表明吸附过程中存在粒内扩散,但是粒内扩散不是生物吸附限速步骤。粘质沙雷氏菌吸附重钇稀土离子的最适吸附条件为:pH=5.5,稀土离子初始浓度为250 mg·L~(-1),菌体浓度为20 mg(干重)·L~(-1),吸附时间为1 h。     

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。     

钇(Ⅲ)离子印迹聚合物的制备及性能研究

以钇(Ⅲ)离子作为模板,以4-乙烯吡啶(4-VP)、乙酰丙酮(Hacac)和钇(Ⅲ)形成的三元配合物为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,采用本体聚合法合成了钇(Ⅲ)离子配位分子印迹聚合物.系统研究了印迹聚合物对钇(Ⅲ)离了的吸附性和选择性.结果表明,印迹聚合物对钇(Ⅲ)离子有很好的亲和性,达到吸附半衡的时间为60 min,最人吸附量为12.4 mg·g-1,重复使用时性能稳定,而且印迹聚合物对钇(Ⅲ)离了具有较强的选择性识别能力.     

铅离子印迹聚合物选择性吸附特性的研究与应用

利用离子印迹技术以铅离子为模板,甲基丙烯酸为功能单体,偶氮二异丁腈为引发剂,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用本体聚合法制备铅离子印迹聚合物。通过红外光谱和紫外光谱对该离子印迹聚合物进行表征,采用静态平衡吸附实验分析铅离子印迹聚合物的吸附性能和吸附选择性。实验结果表明:与非印迹聚合物相比较,Pb(II)印迹聚合物对Pb(II)具有较强的吸附能力和较好的吸附选择性,饱和吸附量为19.44mg/g,pH=6时吸附效果最好,达到吸附平衡的时间是7h;静态分配系数Kd和选择性系数k分别为1381ml/g和20.3。将该离子印迹聚合物应用于环境水样中铅离子测定时的预富集,结果满意。     

铜离子印迹聚合物的制备及性能研究

在乙醇溶液中,以Cu(Ⅱ)为模板分子,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂采用分散聚合法制备铜离子印迹聚合物(Cu~(2+)-IIP),并通过傅里叶变换红外光谱、紫外光谱对聚合物的结构及性能进行了表征。考察了吸附时间、溶液初始浓度、pH值等因素对聚合物吸附性能的影响。实验表明,室温条件下,在pH=6,90min吸附达到平衡,其最大吸附量为1.42mmol/g;与非印迹聚合物相比,印迹聚合物有较大的吸附量及较好的选择性。因此,印迹聚合物在固相萃取、水处理等方面具有很好的应用前景。     

聚乙烯亚胺印迹树脂对水中Cu2+的吸附研究

研究利用离子印迹技术,以离子交换树脂为支撑体,Cu~(2+)为模版离子,聚乙烯亚胺(PEI)为改性剂,环氧氯丙烷为交联剂,成功制得Cu~(2+)印迹树脂,并应用于水中Cu~(2+)的吸附。在吸附溶液pH值为5.5,温度为25℃时,印迹树脂对Cu~(2+)的吸附量达85.7mg·g~(-1),表现出对Cu~(2+)较好的吸附性能。印迹树脂对Cu~(2+)的吸附符合Lagergren准2级动力模型和Langmuir吸附等温模型,说明吸附主要以化学吸附为主,且吸附过程仅发生在表层,为单分子层吸附行为。当Cu~(2+)分别与Zn~(2+)、Pb~(2+)和Cd~(2+)共存时,印迹树脂能够选择性吸附Cu~(2+),其中吸附80min后Cu/Zn高达2.31。对印迹树脂经过4次洗脱后吸附容量不再降低,表明其良好的化学稳定性和吸附性。     

硅胶表面铜离子印迹聚合物的制备和性能研究

以Cu2+为模板,1,4-二羟基蒽醌为单体,硅胶为载体,γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为偶联剂,利用表面离子印迹技术制备了Cu2+印迹聚合物。采用紫外光谱法、傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)、扫描电镜对Cu2+印迹聚合物进行结构和表面形貌表征,并用原子吸收光谱法考察了吸附时间、吸附酸度、吸附温度、吸附浓度等对聚合物吸附性能的影响,研究了印迹聚合物在混合溶液中对Cu2+的选择性,将该聚合物重复利用6次,吸附量达到第一次的82%,并将该印迹聚合物应用到河水和自来水中,能够有效地测出水中铜离子的浓度,回收率分别为95.5%和107.2%。     

包埋法制备砷(Ⅲ)印迹聚合物及其吸附性能研究

将等温滴定量热技术与离子印迹技术相结合,筛选出与砷(Ⅲ)结合较好的2,3-二巯基丙磺酸钠盐一水合物(DMPS),并以其为功能单体,砷(Ⅲ)为模板,采用包埋法制备了砷(Ⅲ)印迹聚合物。后采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、N_2吸附-脱附实验对印迹聚合物进行表征。该法制备的印迹聚合物粒径约为1μm,比表面积可达1280 m~2/g。接着探究了印迹聚合物在最佳吸附条件下(温度为25℃、pH 7、初始浓度为60 mg/L、吸附时间1 h)的吸附容量为1.9095 mg/g,印迹因子为1.24,为砷(Ⅲ)的电化学或荧光光谱检测提供选择性材料,有助于环境中砷(Ⅲ)的检测及去除。     

悬浮聚合法合成马拉硫磷分子印迹聚合物的吸附性能研究

基于分子印迹技术,采用悬浮聚合的方法,合成了马拉硫磷分子印迹聚合物。通过优化,确定最佳合成条件为:模板分子(马拉硫磷)∶功能单体(α-甲基丙烯酸)为1∶8,模板分子(马拉硫磷)∶交联剂(乙二醇二甲基丙烯酸酯)为1∶40,温度60℃,引发剂用量为1.0%。吸附性能测试结果表明,印迹聚合物对马拉硫磷的最大吸附量为4.62μg/mg,而非印迹聚合物对马拉硫磷的最大吸附量为2.21μg/mg;通过选择性实验得到印迹聚合物对灭线磷、甲拌磷、特丁硫磷、乐果、马拉硫磷、克线磷的吸附量分别为3.87、3.75、3.57、4.00、4.44、3.61μg/mg,而非印迹聚合物的吸附量分别为1.42、1.37、1.30、1.43、1.12、1.23μg/mg。     

Fe3O4/菹草磁性材料的制备及对刚果红吸附研究

本研究以菹草为原料,采用化学共沉淀方法制备Fe_3O_4/菹草磁性纳米材料并应用于刚果红染料的吸附实验中。探究了pH、吸附时间、吸附剂用量、温度四个因素对吸附效果的影响。研究结果表明:该材料吸附刚果红的最佳条件为初始浓度为20 mg·L~(-1)时,pH值为5,吸附剂投加量0.2 g,吸附时间4 h及温度为30℃;在最佳吸附条件下,其对刚果红去除效率远远高于商业活性炭,吸附率达到96.8%,吸附量为4.84 mg·g~(-1),为商业活性炭的1.91倍。该新型材料原料易得、制备简单、绿色高效、易于回收,在有机废水的治理中将具有潜在的应用前景。     

离子印迹选择性吸附去除碱性蚀刻废液中的铅

采用水热辅助表面印迹技术,制备了铅离子印迹硅胶,利用红外光谱表征了其表面官能团,采用平衡吸附法研究了铅离子印迹硅胶对碱性蚀刻废液中铅的吸附性能和选择脱除能力。结果表明,在298K时,铅离子印迹硅胶对铅的最大吸附量为57.8 mg·g~(-1);脱除碱性蚀刻废液中铅时,铅离子印迹硅胶的优选剂量为8 g·L~(-1);在298K时,脱除时间为120 min;铅离子印迹硅胶在碱性蚀刻废液中脱除铅时显示出良好的选择性,铅的脱除率达到97.2%;铅离子印迹硅胶再生5次后,对铅的脱除率仍能达到88%以上;用净化后的碱性蚀刻废液所生产的碱式氯化铜中铅的含量为5.8±2.1 mg·kg~(-1),符合饲料级铜添加剂的标准。     

溴代-1-甲基-3-己基咪唑离子液体表面分子印迹聚合物的制备及选择性吸附

以聚苯乙烯-二乙烯基苯颗粒为载体,制备溴代-1-甲基-3-己基咪唑离子液体表面印迹聚合物;通过扫描电镜、红外光谱、紫外光谱、比表面积及热分析等手段,对聚合物进行表征;静态实验结果显示,聚合物对模板底物有较强的吸附能力,印迹和非印迹聚合物对模板底物的饱和吸附量分别为667和322μmol g~(-1);动力学实验表明,印迹聚合物在1.0 h内能够达到吸附平衡,其吸附特征符合假二级动力学方程;选择性实验表明,印迹聚合物能够从结构类似物中选择性吸附模板分子。     

As(Ⅴ)离子印迹有机-无机杂化材料的制备及其对As(Ⅴ)的选择性吸附

采用水热辅助表面印迹技术,制备了氨基功能化As(V)离子印迹有机-无机杂化材料,利用红外光谱和扫描电镜表征了其形貌和表面官能团,采用平衡吸附法研究了印迹杂化材料对As(V)的吸附行为及机理,计算了等温吸附模型和吸附动力学的参数。研究结果表明：水热辅助表面印迹法可以显著提高印迹杂化材料的吸附容量,在20 °C时,吸附量达到47.5 mg?g-1;在20 °C条件下,吸附平衡时间为30 min;在pH值4-9范围内,pH值对吸附容量没有显著性影响;离子印迹杂化材料显示出优异的选择性;离子印迹杂化材料再生五次后, As(V)的吸附容量没有大幅降低;As(V)离子在离子印迹杂化材料的吸附过程符合 Langmuir和准二级动力学模型。