多乙烯多胺改性纤维素及其对水中砷、氟、铬吸附性能研究

以木浆为原材料,采用高碘酸钠氧化法制备了醛基纤维素,并在温和的条件下以多乙烯多胺改性制备了氨基改性纤维素吸附剂.探究了氨基改性纤维素吸附剂对水中有害离子F-、Cr2O72-和AsO43-的吸附性能,结果发现该吸附剂对F-、Cr2O72-和AsO43-离子具有高的吸附能力,并可实现较快速的吸附平衡.其吸附过程受到pH值的影响,随着pH升高,对Cr2O72-和AsO43-的吸附能力增加,当pH接近中性时,F-离子吸附能力下降.在竞争离子的存在下,对Cr2O72-和AsO43-仍具有极强的选择吸附性,推测其吸附为络合吸附机理,而对F-则主要为静电力吸附机理,吸附选择性较差.     

盐对纤维素类修饰的吸附树脂吸附溶液中邻氨基苯甲酸的影响

通过Friedel-Crafts交联反应分别制备了乙基纤维素和羟丙基纤维素修饰的超高交联吸附树脂(分别命名为ECMR和HPMCMR),通过红外光谱(FT-IR)和比表面及孔径分析对其结构进行表征。研究了无机盐(NaCl和Na2SO4)对ECMR和HPMCMR吸附树脂吸附水溶液中邻氨基苯甲酸时的影响规律,探讨了不同盐浓度、不同邻氨基苯甲酸起始浓度以及不同温度时的变化趋势,分析了低浓度盐对ECMR和HPMCMR吸附水溶液中邻氨基苯甲酸时的吸附等温线及其吸附热力学结果,并给出了合理的解释。     

含不同水溶性基团的三聚氰氯衍生物的合成

木质纤维素制备乙醇最关键的步骤是使纤维素水解成可发酵糖,但目前纤维素水解效率很低,是生物质能源化利用的瓶颈。依据活性染料染色纤维素类织物具有"活性脆损"的性质提出一种新思路——以化学改性的方法改变纤维素的结晶结构从而提高其水解效率。采用三聚氰氯与氨基丙酸、氨基乙磺酸中的-NH2发生亲核取代反应,制备含有不同水溶性基团的三聚氰氯衍生物作为木质纤维素化学改性的改性剂。通过红外光谱、高效液相色谱质谱联用、13C NMR谱对其进行结构验证。     

交联壳聚糖吸附氯乙酸和三氯乙酸的热力学研究

利用静态吸附实验方法，研究了交联壳聚糖(氨基含量为2．414mmol／g)吸附氯乙酸和三氯乙酸的热力学性质．结果发现其对低浓度的氯乙酸和三氯乙酸的吸附均属于Langmiur型吸附，随着温度的升高，对氯乙酸的吸附量逐渐减少，而对三氯乙酸的吸附量则逐渐增加．其热力学性质表明，该交联壳聚糖对氯乙酸的吸附过程是放热过程，而对三氯乙酸的吸附过程则是吸热过程．     

纤维素-g-聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯对SO_4~(2-)的吸附性能研究

将自制的纤维素-g-聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(cellulose-g-PDMAEMA)接枝共聚物作为阴离子吸附剂,采用离子色谱方法对其吸附SO42-的能力进行研究。通过考察SO42-浓度、吸附剂接枝率、质量与吸附时间等对吸附能力的影响,建立了一种新型纤维素接枝物吸附剂吸附SO42-的方法。同时应用其吸附橡胶废水中的SO42-。实验结果表明,在较小的吸附剂用量(0.01g)下,对两种橡胶废水样品中SO42-的吸附量分别为9.0mg和15.0mg,为橡胶工业废水处理提供了一个新方法。     

纳米纤维素基吸附材料

纳米纤维素是一大类微纤单元直径在纳米级(2~100 nm)的新型纤维素材料,因其长径比高、比表面积大、力学性能优异及表面易于化学修饰,成为现今生物质吸附材料领域的研究热点。本文总结了近年来纳米纤维素基吸附材料方面的研究成果,介绍了以纳晶纤维素(NCC)、纳纤化纤维素(NFC)以及细菌纤维素(BC)为基材的吸附材料,及其在移除染料、重金属、CO_2气体和其他污染物(如抗生素、芳香族有机物、放射性元素、易挥发的有毒有机物)的研究进展。最后,本文对纳米纤维素基吸附材料存在的问题进行探讨,并对其未来发展前景进行了展望。     

交联氨基淀粉对氨基黑的吸附性能研究

合成了乙二胺改性交联氨基淀粉(CAS),并研究了其对酸性偶氮染料氨基黑的吸附性能.结果表明,CAS对氨基黑的吸附基于静电作用,溶液最优酸度为pH=3.0,5h内即达到吸附平衡.吸附动力学研究表明,其吸附过程满足准二级吸附方程式.在金属离子共存条件下,CAS对氨基黑的吸附容量增加,其中Cu2+、Ni2+离子存在下其吸附容量上升最大,增加了36.6%,金属离子的共协同效应主要由于金属离子被CAS吸附,增加了CAS的正电荷,进一步增强了与氨基黑的静电作用,使吸附容量上升.     

新型两性吸附树脂的研制与性能研究

以对氨基苯磺酸、苯酚、甲醛为基本原料,设计并合成了内盐结构稳定、对 (NH4)2SO4有较大亲合力的新型两性吸附树脂-PSN树脂,研究了PSN树脂对 (NH4)2SO4的吸附性质,同时研究了PSN树脂对 (NH4)2SO4的吸附等温线的静态性能。实验结果表明,PSN树脂对 (NH4)2SO4的吸附是以分子吸附形式进行,常温下PSN树脂对与自身结构相似的 (NH4)2SO4饱和吸附量可达3.16mmol/g干树脂,吸附等温线符合Langmuir等温方程。     

球形纤维素吸附剂对Cu~(2+)的吸附动力学与热力学研究

以离子液体([Bmim]Cl)为反应介质,丙烯酸为单体,对纤维素进行均相接枝共聚,并采用油包水反相悬浮技术制得球形纤维素吸附剂。采用静态吸附实验方法研究了该吸附剂对水溶液中Cu2+的吸附性能,包括各种因素(溶液pH值,溶液初始浓度,吸附时间,吸附温度)对吸附效果的影响。研究结果表明,适当提高溶液pH值,增加溶液初始浓度,以及延长吸附时间都有利于改善吸附效果;球形纤维素吸附剂对Cu2+的吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附过程是自发的放热过程;吸附剂对Cu2+的吸附符合二级吸附动力学模型,吸附过程由膜扩散和颗粒内扩散联合控制。球形纤维素吸附剂对Cu2+的具有很好的吸附性并具有良好的再生性能,可以循环使用。     

吸附-纤维素覆膜联合固定化酶

以食品工业中常用的木瓜蛋白酶为模式酶, 建立了吸附-纤维素覆膜联合固定化酶方法. 通过对吸附载体类别、 纤维素种类及溶剂、 保护剂种类及其浓度、 干燥方式及时间等的优化, 得到最佳的吸附-纤维素覆膜联合固定化酶工艺. 以硅藻土或HPD-417(大孔树脂)作为吸附载体, 甲基纤维素(分子量40000~50000)丙酮溶液作为覆膜溶液, 加入6%(质量分数)的聚乙二醇或麦芽糖作为覆膜保护剂, 于4 ℃干燥9 h, 制得固定化木瓜蛋白酶, 硅藻土吸附-纤维素覆膜固定化酶酶活回收率达到96.50%, HPD-417吸附-纤维素覆膜固定化酶酶活回收率达到93.92%. 对吸附-纤维素覆膜固定化酶的性质进行了研究, 发现纤维素覆膜后固定化酶具有良好的热稳定性, 于80 ℃下保存12 h后, 固定化酶活残余率仍然能保持90%左右; 在pH=4.5~9.5的范围内, 固定化酶的稳定性较好; 连续使用9次后, 固定化酶活残余率仍能保持95%左右.     

二维金属-六亚氨基苯框架材料的气体吸附效应

利用密度泛函理论研究了气体分子(NH₃, H₂O, H₂S, NO₂)吸附在二维M₃(HIB)₂(M=Ni, Cu; HIB为六亚氨基苯)薄膜上体系的几何结构和电子结构的变化. 结果表明, 2种薄膜对气体分子的响应不同. 其中NH₃, H₂O和H₂S在M₃(HIB)₂薄膜表面的吸附较弱, 主要与薄膜的亚氨基形成氢键, 吸附能均小于-0.36 eV, 吸附对体系电子性质的影响很小. 但是 NO₂分子在薄膜表面形成化学吸附, 吸附能在-0.65~-1.72 eV范围内. 吸附NO₂分子使其电子结构发生明显改变, 如Cu₃(HIB)₂在费米能级处打开带隙, 由金属性质转变为半导体性质. 这是由于NO₂分子的p_z轨道与金属原子$d_{z}^{2}$ 轨道发生了强烈的轨道杂化. 此外, 研究发现高浓度的NO₂分子吸附能够使Ni₃(HIB)₂薄膜由非磁性变为磁性体系, 由普通金属性质变为半金属性质; 而高浓度的NO₂分子使Cu₃(HIB)₂薄膜由金属性质变为半导体性质, 薄膜电导率降低.     

可再生甲壳素的特性研究：Ⅰ.可再生甲壳素自水中吸附阴离子 …

本文研究了可再生甲壳素自水中吸附阴离子染料的吸附等温线、吸附动力学等性质，同时也讨论了离子强度对吸附的影响。实验结果表明，可再生甲壳素的吸附活性中心表面自由氨基，吸附过程熵△Ｓ为正值，表现吸附速率常数随离子强度的增大而减小。     

“一锅法”制备氨基官能化介孔二氧化硅用于吸附As(V)EI北大核心CSCD

采用3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基-三甲氧基硅烷(AAAPTS)为单体,通过“一锅法”制备了一种氨基官能化介孔二氧化硅吸附材料用于吸附As(V)。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和氮气吸附-脱附分析对材料进行表征,并对吸附条件进行优化。结果表明,氨基官能化介孔二氧化硅在吸附环境为pH 3,温度25℃,吸附时间30 min时达到最佳吸附效果,其饱和吸附量为93.74 mg/g。动力学吸附、等温吸附实验结果表明,合成的材料符合伪二阶动力学模型且属于单层吸附的化学结合过程。本研究为去除环境水样品中的As(V)提供了潜在吸附材料。     

纤维素-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)涂敷氧化锆手性固定相的制备和色谱评价

制备并表征了涂敷纤维素-三(3，5-二甲基苯基氨基甲酸醋)-ZrO2手性固定相。以正己烷／异丙醇为流动相，研究了正相色谱条件下手性固定相对几类光学异构体的手性拆分能力。实验结果表明：氧化锆载体表面的碱性性质对光学对映体的手性拆分有很大影响；在常用流动相条件下，酸性对映体被完全滞留；纤维素-三(3，5-二甲基苯基氨基甲酸醋)-ZrO2手性固定相对于中性及碱性对映异构体的分离呈现出较好的手性拆分能力。     

铌(V)-酒石酸-2-(5'-溴-2'-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚三元配便物的汞电极上的吸附

本文用线性变势吸附伏安法研究了铌(V)-酒石酸-2-(5'-溴-2'-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚三元配合物在汞电极上的电吸附性质, 测定了表面浓度, 讨论了吸附浓度的表达式及其与吸附时间、金属离子浓度、配位体浓度的关系, 验证了吸附量与电极面积及还原峰电流的关系。证明了配合物在电极上的还原是一个可逆吸附的还原过程。     

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。     

铌(V)-酒石酸-2-(5'-溴-2'-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚三元配便物的汞电极上的吸附

本文用线性变势吸附伏安法研究了铌(V)-酒石酸-2-(5'-溴-2'-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚三元配合物在汞电极上的电吸附性质, 测定了表面浓度, 讨论了吸附浓度的表达式及其与吸附时间、金属离子浓度、配位体浓度的关系, 验证了吸附量与电极面积及还原峰电流的关系。证明了配合物在电极上的还原是一个可逆吸附的还原过程。     

丁二酸酐接枝纤维素纳米纤维膜及其重金属离子吸附

采用热致相分离(TIPS)法以三醋酸纤维素(TCA)为原料成功制备直径为(110±28)nm TCA多孔纳米纤维膜。将TCA纤维膜通过水解转化为纤维素(Cell)、接枝制备丁二酸酐接枝改性纤维素(Cell-g-SAA)膜。将Cell膜和Cell-g-SAA膜用于吸附水中Cu~(2+)、Pb~(2+),并对膜样品的吸附动力学、等温吸附和吸附热力学进行了研究。结果表明,二级动力学拟合和Langmuir模型更适合于该体系。与Cell膜相比,改性后Cell-g-SAA膜对Cu~(2+)和Pb~(2+)的最大吸附容量分别从51.73和34.29 mg/g增加到116.41和51.73 mg/g。纤维膜对Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附更趋近于单层吸附且化学吸附占主导地位。     

氨基修饰的金属有机框架Cu_3(BTC)_2的制备及其CO_2吸附性能研究

首先制备了嫁接氨基的均苯三甲酸,同时以其为原料通过溶剂热法合成了金属有机框架材料Cu_3(NH_2BTC)_2,利用XRD、N_2吸附-脱附、热重、红外、原位红外分析等表征手段对吸附剂进行了表征,并通过固定床测量穿透曲线的方法研究其CO_2吸附性能。结果表明,氨基被成功引入Cu_3(BTC)_2骨架中。氨基修饰的Cu_3(BTC)_2对CO_2有着较高的吸附容量,在10 kPa,50℃的条件下CO_2吸附量为1.41 mmol/g,这源于材料对于CO_2同时存在着物理吸附和化学吸附。     

超分子螯合树脂--杯[4]芳烃接枝纤维素的设计、合成与吸附性能

通过纤维素多乙烯多胺衍生物2a~2c与1,3-二环氧丙基杯[4]芳烃3反应,合成了螯合树脂杯芳烃接枝纤维素4a~4c,用红外、元素分析和SEM等对其结构和形貌进行了表征.通过含氮量推算出新螯合树脂4a~4c中每个纤维素单元的杯芳烃接枝取代度分别为0.75、0.82和0.87.金属阳离子吸附性能实验表明,杯芳烃单元的引入在吸附过程中有重要作用,该螯合树脂结合了杯芳烃和纤维素的各自吸附性能优势,不仅吸附容量较高,而且表现出高的选择性吸附能力.树脂4b和4c对Ni2+离子表现出很高的吸附选择性,4a~4c的Ni2+饱和吸附容量分别达到2.96 mmol/g、2.93 mmol/g和2.66 mmol/g.在pH<4的强酸性条件下树脂的吸附能力迅速下降.该树脂用10%的氨水解吸附后有较好的重复使用性.