顺丁烯二酸-co-苯乙烯微球对Cd(Ⅱ)的吸附行为研究

以火焰原子吸收光谱法(FAAS)为检测手段,研究了本实验室合成的顺丁烯二酸-苯乙烯共聚物微球对Cd(Ⅱ)的静态吸附性能,考察了影响吸附率的相关因素以及不同浓度的各种解吸剂对Cd(Ⅱ)的解吸效果.溶液pH为6、吸附时间为2h时吸附基本达到平衡,吸附率可达到95%以上.以3 mol/,L的HCI溶液作为解吸剂对Cd(Ⅱ)进...     

纳米TiO2分离富集Mo(Ⅵ)和Re(Ⅶ)

本文研究了纳米TiO2吸附剂对Mo(VI)、Re(VII)的吸附行为,考察了溶液的pH值、吸附时间、温度等因素对吸附的影响。结果表明：纳米TiO2对Mo(VI)的吸附在pH 1～8条件下,吸附率超过99%,2 mL 0.05mol/L NaOH溶液可将吸附的Mo(VI)离子完全洗脱,解吸率能达到97%。在pH 1～10范围内,纳米TiO2不吸附Re(VII), 从而达到Mo(VI)、Re(VII)分离。在2℃～50℃温度范围内,Mo(VI)的吸附过程符合Langmiur等温式,纳米TiO2对Mo(VI)的最大吸附容量从11.51mg g-1增加到14.19 mg g-1;纳米TiO2分离钼后,溶液剩余的铼,用活性炭吸附,在pH1～10范围内, Re(VII)的吸附率可达99%,用浓氨水进行洗脱,洗脱率可达96%;吸附过程可用准二级反应动力学模型描述,是以化学吸附为控制步骤的吸附过程;吸附等温线与Freundlich模型有较好的拟合。     

纳米二氧化钛对水中Sn(Ⅱ)、Sn(Ⅳ)和二丁基锡吸附性能的研究

采用流动注射-氢化物发生-原子吸收光谱法研究纳米TiO2对Sn(Ⅱ)、Sn(Ⅳ)和二丁基锡(DBT)的吸附作用,探讨在不同pH值、吸附时间、试样浓度和试样体积下,不同用量的纳米TiO2的吸附效果以及试样的洗脱条件和效率。结果表明,Sn(Ⅱ)和Sn(Ⅳ)的浓度≤6.0μg/mL、体积≤500 mL、pH=3.0;DBT的浓度≤0.2μg/mL、体积≤50 mLp、H=4.0,30 mg纳米TiO2对Sn(Ⅱ)、Sn(Ⅳ)和DBT的吸附率≥90.0%。在25℃条件下,纳米TiO2对Sn(Ⅱ)、Sn(Ⅳ)和DBT的饱和吸附容量分别为23.6μg/mg、13.7μg/mg和0.628μg/mg,适用于无机锡和二丁基锡污染的吸附去除及对水中无机及丁基锡的定量富集。用4 mol/L HCl对吸附的Sn(Ⅱ)、Sn(Ⅳ)和DBT进行洗脱,洗脱率达到98%以上,可做为样品分析的前处理方法。     

硫脲基纳米螯合纤维对水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附和密度泛函理论计算

以聚丙烯腈为原料, 利用静电纺丝技术和化学接枝制备得到硫脲基纳米螯合纤维, 并用于水溶液中 Cd(Ⅱ)的去除. 结合样品的表征和密度泛函(DFT)理论计算结果, 揭示了所制备纳米纤维材料对Cd(Ⅱ)的吸附机理. 借助静态吸附和动态吸附实验, 考察了硫脲基纳米螯合纤维对Cd(Ⅱ)的吸附性能. 结果表明, 纳米纤维吸附材料对Cd(Ⅱ)的最大吸附容量可达349.46 mg/g, 吸附过程在90 min以内即可达到基本平衡. 整个吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型. 硫脲基纳米螯合纤维吸附Cd(Ⅱ)的吸附机理为表面配位络合, 增加纳米纤维表面硫脲基团的含量是提高吸附容量的重要途径. 该吸附材料经6次循环使用后, 最大动态吸附容量并未发生明显改变.     

含氰基聚合物微球对铜离子吸附性能的研究

以火焰原子吸收光谱法(FAAS)为检测手段,研究了聚丙烯腈微球(PANMS)对溶液中Cu2+的吸附及其影响因素,并建立了PANMS分离富集-FAAS法。实验结果表明,溶液pH为5、静态吸附时间为1.5 h、温度为20℃时,其对Cu2+的吸附达到饱和而稳定,吸附容量为30.2 mg/g,吸附率可达到87.5%。随着吸附时间的延长吸附率有所提高,但幅度不是很大。以0.1 mol/LHC l溶液作为解吸剂,解吸率可达到96.5%。经富集50倍后,测Cu2+工作曲线的回归方程为A=0.0025C(μg/L)-0.0026(r=0.9993),方法的检出限为1.68μg/L,相对标准偏差(RSD)小于2.9%。加标回收率为91.4%~97.0%。     

Cu(Ⅱ)印迹丙烯腈-co-苯乙烯微球的制备与对Cu(Ⅱ)的选择性吸附

以Cu(Ⅱ)为模板离子、丙烯腈为功能单体,苯乙烯(St)为骨架单体,偶氮二异丁腈为引发剂,二乙烯苯为交联剂制备了铜离子印迹丙烯腈-co-苯乙烯微球(Cu-I-AN-co-St);用UV、FTIR、SEM和FAAS表征了聚合物和分析了Cu-I-AN-co-St对Cu(Ⅱ)的选择性吸附;结果表明,在室温下溶液pH为5～6,吸附时间为60 min时吸附达到平衡,最佳吸附条件下,饱和吸附容量可达到49.1 mg/g;以1 mol/L HCl溶液作为解吸剂其解吸率可达98%;与相应非印迹微球(NI-AN-co-St)相比,Cu(Ⅱ)I-AN-co-St对Cu(II)的吸附量增大并具有选择性;与电荷相同及离子半径相近的Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)共存时,其相对选择性系数分别为28.2,24.8,44.4。     

凹凸棒土应用于水样中铜和铅测定的研究

本文以凹凸棒土为固相萃取剂,与火焰原子吸收光谱(FAAS)法联用,富集并检测样品中的痕量金属离子。研究了凹凸棒土对痕量Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附作用,考察了吸附时间、凹凸棒土加入量等影响其吸附和解吸的主要因素、并考察了静态饱和吸附容量,及共存离子的影响。结果表明,当pH 6.0、凹凸棒土用量为0.25 g时,凹凸棒土对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附率达到90.3%和92.1%;用20 mL 0.1 mol.L-1的HNO3可将吸附在凹凸棒土上的Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)定量洗脱。凹凸棒土对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的静态饱和吸附容量分别为15.8 mg.g-1、23.7 mg.g-1;本法对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的检出限分别为2.80μg.L-1、0.25μg.L-1;相对标准偏差分别为1.9%和2.1%(Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ):0.40μg.mL-1,n=5)。在优化的实验条件下,实测了水样中Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的含量,加标回收率均在96%～105%之间,结果令人满意。     

碳化温度对MOFs基碳材料吸附性能的影响

本文以均苯三酸和二水合醋酸锌、苯并咪唑/苯并三氮唑作为反应物,在50℃条件下合成了两种金属有机框架结构MOFs-Bm/MOFs-Bt。分别在不同温度下氮气氛围中煅烧得到纳米多孔碳材料Bm-t/Bt-t。利用红外光谱仪、同步热分析仪对配合物的结构以及热稳定性进行了表征;对煅烧后样品采用场发射扫描电子显微镜、比表面及孔径分析仪等进行表征,并通过对亚甲基蓝的脱除来测试其吸附性能。结果表明:煅烧温度越高碳材料对亚甲基蓝的吸附性越好;相同煅烧温度下Bm-t比Bt-t具有更好的吸附效果;煅烧温度在600℃-750℃间吸附速率发生了断崖式变化,说明虽然根据热重分析,600℃时配合物的框架结构完全坍塌,但并未碳化完全。     

纳米Cu(OH)2分解温度对CuO粒度的影响

以CuSO4.5H2O和NaOH为原料,采用沉淀法制备得到Cu(OH)2纤维,再进行Cu(OH)2的分解反应.考察了在不同实验条件下温度对Cu(OH)2热分解过程的影响.结果表明:在反应温度20℃,反应终点pH值为12,搅拌速度为1 200 r.min-1,NaOH溶液的滴加速度为50 mL.min-1的反应条件下,得到的样品为纳米Cu(OH)2纤维,其直径为10~30 nm、长度为1~6μm;在固相纳米Cu(OH)2热分解制备CuO过程中CuO粒径随温度的升高而增大,在温度不超过200℃时CuO的粒径约为20 nm左右;在液相中先沉淀后升温时,产物的形貌为球形,CuO粒径随温度的升高而增大,低于80℃可得到纳米级的CuO.     

纳米氧化镁对Cr(Ⅵ)、Cr(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)的吸附特性

采用乳液法制备不同形貌的花状和片状MgO纳米粒子并研究其对Cr(Ⅵ)、Cr(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)的吸附性能。运用静态吸附实验考察吸附时间和吸附剂MgO用量对Cr(Ⅵ)、Cr(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)的去除率影响,探讨MgO纳米粒子的微观机构对其吸附性能的影响机制。结果表明,花状MgO和片状MgO对Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)离子表现出优异的吸附性能,对金属离子的去除效果是Cu(Ⅱ)Cr(Ⅵ)Cr(Ⅲ),5min基本达到吸附平衡;花状MgO对金属离子Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的吸附性能明显优于片状MgO,这归因于比表面积大、多孔结构的花状MgO为金属离子提供更多的吸附活性位。与Temkin模型和Freundlich模型相比,Langmuir等温吸附模型更符合MgO样品在含Cu(Ⅱ)离子溶液体系中对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)离子的吸附过程,这意味着Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)离子在MgO纳米粒子表面的吸附属于单分子层吸附。花状和片状MgO对金属铬离子的吸附行为符合伪一级动力学模型。     

二乙烯三胺键合硅胶的制备及其对痕量铜(Ⅱ)、镉(Ⅱ)的吸附性能研究

以二乙烯三胺为改性剂,对硅胶进行表面修饰,制备了二乙烯三胺改性硅胶吸附材料,采用傅立叶红外光谱仪(IR)对其进行表征,用静态法考察了该吸附材料对痕量铜(Ⅱ)、镉(Ⅱ)的吸附性能。在p H 5.5,35℃下恒温振荡50 min,Cu2+,Cd2+能同时被吸附材料很好的吸附,吸附的Cu2+,Cd2+可用0.5 mol/L硫脲+0.2 mol/L HNO3完全洗脱。其静态饱和吸附容量分别为16.63,24.86 mg/g。对2.0 mg/L的Cu2+,Cd2+的标准溶液液进行11次测定,相对标准偏差分别为3.3%和1.5%,检出限(3σ,n=11)分别为5.90,3.77μg/L。加标回收率分别95%~101%和99%~104%。方法可用于实际矿样中痕量铜、镉的测定。     

改性纳米二氧化钛对Pb(Ⅱ)的吸附行为研究

利用浸渍法对纳米二氧化钛进行表面改性, 制备出改性纳米二氧化钛, 用扫描电镜(SEM)对其进行了表征, 并以其为吸附剂, 以火焰原子吸收光谱法(FAAS)为分析手段, 探讨了改性纳米二氧化钛在静态吸附条件下对Pb(Ⅱ)的吸附性能, 考察了影响其吸附和解脱的主要因素及优化条件下Pb(Ⅱ)的吸附容量, 考察了常见共存离子的影响. 结果表明: 在pH 5.0下, 改性纳米二氧化钛能定量吸附Pb(Ⅱ); 1.0 mol/L HNO3作为解脱剂可使Pb(Ⅱ)定量解脱; 优化条件下Pb(Ⅱ)的静态饱和吸附容量为32.88 mg/g.     

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.     

吡啶类螯合树脂对Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)吸附分离特性的研究

以自合成的氨基吡啶(ANA)树脂为吸附剂,研究其对单组分重金属离子的吸附行为和在双组分体系中对目标重金属离子的分离去除能力。单组分静态吸附实验结果表明,在pH值为5条件下,ANA树脂对Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的吸附容量分别达到1.022mmol/g和0.446mmol/g。静态吸附等温线和动力学过程可采用Langmuir方程和Lagergren二级动力学方程进行拟合。在Cu(Ⅱ)/Ni(Ⅱ)双组分体系下,Cu(Ⅱ)的吸附量较单组分大,高浓度Ni(Ⅱ)条件下,Cu(Ⅱ)在ANA树脂上具有更好的吸附选择性能。前222BV、248BV出水中,Ni(Ⅱ)纯度分别高达100%、99.999%,经简单浓缩处理即可进行回收利用,为树脂在高纯金属制备技术中的应用提供理论指导和技术支持,同时在有色金属资源的深度提纯和高级应用中具有重要的经济和战略意义。     

螯合树脂S930对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能与作用机理研究

通过静态吸附和动态吸附研究系统分析了螯合树脂S930对单组分与双组分体系中Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附行为,经结构表征(FT-IR、XPS)与软硬酸碱理论(HASB)深入探讨了3种金属离子在S930树脂上的作用机理。结果表明,树脂吸附金属离子的最佳pH值为5.0左右,且对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的吸附过程符合Langmuir方程,而对Cd(Ⅱ)的吸附过程符合Freundlich方程。吸附过程在6h左右达到平衡,且符合Lagergren二级吸附动力学模型,表明化学作用是吸附速率决定步骤。Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的动态吸附过程符合Thomas模型。FT-IR、XPS及HASB同时证明树脂对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的作用包括离子交换与配位作用,而对Cd(Ⅱ)的作用以离子交换为主,是树脂对Cd(Ⅱ)吸附选择性较差的主要原因。     

纳米活性白土用于废水中锰的分离和预富集及其火焰原子吸收光谱法测定

基于纳米活性白土的大比表面积和吸附特性,有效地解决了废水中锰(Ⅱ)的分离和预富集,对纳米活性白土的吸附性能作了较全面的研究。结果表明:在最佳试验条件下,当活性白土的用量为0.020 g时,其静态饱和吸附容量为6.13 mg.g-1;当在pH 4的含锰(Ⅱ)溶液中用0.500 g活性白土与之振摇5 min,随后令其静置6 h,锰的回收率达92%以上。吸附在纳米活性白土上的锰(Ⅱ)可用0.5 mol.L-1盐酸溶液25 mL与之振摇3 min并静置3 h使其解吸,解吸的回收率达95%以上。解吸溶液中的锰(Ⅱ)用火焰原子吸收光谱法测定,所提出的方法已用于磷化工艺的废水样中锰的测定,所得方法的检出限(3σ)、相对标准偏差(n=11)及回收率的数据依次为0.002 3 mg.L-1,1.0%及92.5%~99.0%范围内。     

巯基功能化金纳米搅拌棒的制备及其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附检测

为实现金纳米粒子(AuNPs)对环境水体中重金属离子的选择性吸附,以刻饰不锈钢丝为基体,采用化学沉积法在刻蚀不锈钢丝表面沉积AuNPs,再用自组装法将1,8-辛二硫醇修饰于AuNPs上,制备了一种以巯基功能化金纳米为吸附剂的金属搅拌棒(AuNPs-SH-SBSE)。采用电感耦合等离子发射光谱仪(ICPOES)为检测手段,以常见的金属离子Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)为例,评价了金属搅拌棒的萃取分离性能。考察了吸附时间、pH值、解吸溶剂等因素对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附率的影响。结果表明,当吸附平衡时间为30min、pH 8.0,6.0 mL 1.5 mol/L HNO_3作洗脱剂时,Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附率分别达98.5%和87.4%。将该方法用于实际样品中痕量Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附检测,其线性范围分别为0.1~50 mg/L和0.2~20 mg/L,方法的检出限(S/N=3)分别为24 ng/L和3.6μg/L。在低、高2个浓度水平下进行加标回收实验,回收率分别为85.4%~105.0%和74.2%~97.8%,相对标准偏差(RSD,n=3)分别为3.8%~8.2%和4.2%~10.6%。该方法简单、快速、灵敏,可应用于环境水体中Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的分离检测。     

基于秸秆模板法制备多孔纳米钛酸锶钡及其对重金属的吸附性能

以高粱秸秆为模板,采用溶胶-凝胶法制备了纳米钛酸锶钡多孔吸附剂(SPBST),以X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)进行表征.考察了该多孔吸附剂对水中重金属铅、镉和锌的吸附富集性能,探讨了煅烧温度对吸附剂形貌和吸附性能的影响.并以镉离子为例,系统地研究了吸附热力学和动力学.结果表明,各煅烧温度下合成的多孔材料均由钙钛矿结构的纳米钛酸锶钡组成,晶体粒径均不大于20nm,多孔吸附剂对水中铅、镉和锌均有较强的吸附能力,吸附性能与材料的煅烧合成温度和介质的pH值以及吸附时间有关.煅烧温度过高,纳米钛酸锶钡晶体团聚严重,吸附能力降低;温度过低,材料松散易碎,不利于重复使用,750℃煅烧6h合成的材料性能最好.当介质的pH值为5～8时,吸附70min,对铅、镉和锌的静态吸附容量分别为191.51,19.00和19.97mg?g―1.其吸附行为符合Freundlich吸附等温模型和HO准二级动力学方程式,吸附过程焓变(?H)为35.905kJ?mol-1,各温度下的自由能变(?G)均小于零,熵变(?S)均为正值,吸附过程的活化能(Ea)为62.430kJ?mol-1.该吸附过程是自发的吸热物理过程.被吸附的金属离子均可用1mol?L-1的硝酸完全洗脱回收.对铅、镉和锌的富集因子均超过200.将其应用于水中痕量铅、镉和锌的吸附富集和原子吸收测定,回收率分别为90.3%～103.4%,91.5%～103.2%和94.35%～101.1%.     

表面印迹纳米磁性壳聚糖的制备及对Cu(Ⅱ)的吸附研究

将壳聚糖与自制的纳米四氧化三铁反应,加入一定量的铜盐使其与壳聚糖络合,再用环氧氯丙烷交联,用酸洗脱铜离子,得到表面印迹的纳米磁性壳聚糖.考察了阴离子、交联剂浓度对铜印迹效果的影响.用振动磁力仪及透射电镜对样品的性质进行表征.研究了表面印迹的纳米磁性壳聚糖对Cu2 的吸附性能.研究结果显示,用硝酸铜印迹制备的表面印迹纳米磁性壳聚糖吸附剂平均粒径为25nm,饱和磁化强度为98.56emu/g,壳聚糖含量为18.7%.吸附剂吸附容量大,吸附速度快.在Cu2 初始浓度为3.91mmol/L,pH为5时,15min即达到吸附平衡,以壳聚糖计Cu2 的饱和吸附量为4.07mmol/g,比纯壳聚糖粉高2倍.在含Zn2 或Cd2 、Pb2 的二元体系溶液中,离子印迹吸附剂对Cu2 具有明显的选择吸附性,而未印迹的纯壳聚糖粉几乎没有选择性.吸附剂易回收,重复使用性好,重复使用4次后,吸附量约保留最初饱和吸附量的98%.     

明胶对纳米二氧化钛相变和光催化活性的影响

以明胶为分散剂采用溶胶-凝胶法制备了纳米晶TiO₂粉末.通过XRD、TG-DTA、AFM、N₂吸附-解吸等手段,考察了明胶对TiO₂煅烧过程中相变和平均粒径的影响;用光催化降解甲基橙检测了明胶用量对样品光催化活性的影响.结果表明:明胶的存在抑制了TiO₂由无定形向锐钛矿的相变,降低了锐钛矿向金红石的相变温度;同时,TiO₂纳米晶的平均粒径也随明胶用量的增加而减小.600℃煅烧样品的光催化活性随明胶用量的增加而提高;800℃煅烧样品在m_G:m_TBOT(明胶与钛酸四丁酯的质量比)=1:8时,具有最高的光催化活性.