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。     

微波辅助合成镍离子表面印迹聚合物及其性能

本研究以镍离子为模板离子,水杨醛缩乙二胺席夫碱为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,以烷基化硅胶为载体,通过表面印迹法在微波条件下制备了镍离子印迹聚合物(IIP)。用傅里叶红外光谱(FITR)和扫描电子显微镜(SEM)对离子印迹聚合物进行了表征。通过研究吸附过程中pH值、温度和初始浓度等因素对IIP吸附性能的影响,确定最佳吸附条件为:pH=8,温度为30℃,吸附时间为40 min,浓度为30 mg·L~(-1)。结果表明,Langmuir等温线可以较好地描述IIP吸附过程,最大吸附量为24.23 mg·g~(-1),与饱和吸附量24.97mg·g~(-1)基本相符,符合准二级动力学模型。此外,对IIP进行了镍离子的选择吸附性能研究,其选择性系数远大于1,表明该聚合物有良好的选择性吸附性能。     

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。     

细菌Lelliottia sp.X-110对铀的吸附及减量化研究

本文以分离自铀污染土壤的细菌Lelliottia sp.X-110(X-110)冻干粉作为生物吸附剂,考察其在不同条件下对铀酰离子(UO_2~(2+))的吸附行为、机理及减量化效果。结果表明:pH 5时,X-110对UO_2~(2+)的吸附效果最为显著;当初始铀浓度为100 mg·L~(-1)时,吸附量可达170.76 mg·g~(-1);X-110对UO_2~(2+)的吸附过程分为前期的快速(前5 min内)和后期的慢速两个阶段,其行为符合准二级动力学和Langmuir吸附等温模型;FT-IR分析显示,X-110表面的羧基、氨基及磷酸基团参与了UO_2~(2+)的吸附作用;X-110具有较好的减量化效果,减重比为18.25。XRD进一步分析表明,灰分中的铀主要以U(UO_2)(PO_4)_2晶体形式存在,表明UO_2~(2+)主要与X-110上的磷酸基团结合。上述结果提示,Lelliottia sp.X-110有望作为吸附剂用于放射性废水中铀的去除与减量化处理。     

甲基橙/水滑石复合颜料制备与表征

采取共沉淀法制备不同阴离子插层的锌铬水滑石(ZnCr-LDHs),通过ZnCr-LDHs吸附甲基橙(MO)制备有机-无机复合颜料。采用XRD、FT-IR和TG-DTA对不同阴离子插层的ZnCr-LDHs结构和热稳定性能进行表征,研究了吸附剂种类、吸附温度、MO初始浓度和溶液pH值等因素对复合颜料中MO吸附量的影响。研究结果表明:ZnCr-LDHs结构参数的差异与插层阴离子的种类、电荷和空间结构有关,并影响其对MO的吸附量。ZnCr-CO_3-LDHs的层间距最小,但对MO的吸附容量最大,ZnCr-CO_3-LDHs吸附MO至层板上形成复合颜料。当反应温度313 K,MO初始浓度为100 mg·L~(-1),吸附时间为2 h时,制备得到的复合颜料中MO吸附容量为88.56 mg·g~(-1)。酸性条件下ZnCr-CO_3-LDHs对MO的吸附容量明显高于碱性条件下,溶液初始pH值为3时,吸附容量达到最大值为190.93 mg·g~(-1)。     

改性腐植酸对稀土离子La~(3+),Ce~(3+)吸附性能研究

以腐植酸(HA)为原料,经两步酯化制备了改性腐植酸(HAE)吸附材料,用IR,SEM对HAE进行了表征,并考察了pH值、温度、离子浓度和时间等因素对其吸附行为的影响。实验结果表明:HAE对稀土离子的吸附在30 min左右即可达到平衡,pH值和离子浓度对La~(3+)和Ce~(3+)吸附量有较大影响,但温度对Ce~(3+)吸附量的影响较小。La~(3+)和Ce~(3+)在pH=5.5,T=35℃条件下的饱和吸附容量分别为124.75和583.82mg·g-1,HAE材料对Ce~(3+)的吸附量更大。HAE对La~(3+)和Ce~(3+)吸附过程都适于Freundlich模型,符合拟二级速率方程,重复使用4次,其吸附量变化不大。在模拟稀土废水中,经HAE材料吸附后稀土离子的浓度小于30 mg·L~(-1),达到国家稀土废水排放标准,该材料可用于处理低浓度的稀土废水。     

蔗渣基重金属离子吸附材料的吸附特性影响研究

以蔗渣纤维为原料,经过预处理后,采用化学氧化法接枝丙烯酰胺单体制备了蔗渣接枝丙烯酰胺吸附材料(B-AM),并用于对重金属离子的吸附。研究不同接枝率、初始浓度、吸附时间、吸附温度等因素对B-AM吸附重金属离子Cr_2O_7~(2-)的影响及p H值对B-AM吸附其他重金属离子的影响。结果表明,蔗渣接枝丙烯酰胺对重金属离子具有很好的吸附性能,其中对Cr_2O_7~(2-)的吸附容量可达805.4mg/g,在重金属离子废水处理领域具有较好的应用前景。     

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。     

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。     

改性蔗渣纤维对稀土离子吸附特性研究

为了提高甘蔗渣的吸附量,通过均苯四甲酸二酐(PMDA)改性蔗渣纤维制备PMDA-SCB以提高其吸附回收稀土离子的能力。FTIR和SEM表征分析,蔗渣纤维表面接枝了大量的羧基基团,为吸附目标离子提供大量的活性位点。实验结果表明:pH值对吸附剂吸附效果影响较大,最佳pH值为6。PMDA-SCB对La~(3+),Gd~(3+),Y~(3+)的Langmuir等温吸附量分别为74.85,88.90和43.30 mg·g~(-1),是未改性蔗渣SCB的9.2,9.1和10倍。准二级动力学方程能更好地描述吸附方程,其R2大于0.999。PMDA-SCB经过4次吸附解析循环后,其吸附量降低率比较少,说明PMDA-SCB能有效去除并回收废液中的稀土离子。     

炭材料对铀的吸附

铀既是核燃料的主要成分又是乏燃料后处理的关键核素。将铀从乏燃料后处理流程中的高放射性料液或者其他含铀废水中分离出来既可以将此宝贵的核燃料回收使用,又有利于降低乏燃料处理后期的处置费用,以及减少铀对环境的污染。而从海水、盐湖水、尾矿废水等贫铀水体中提取铀则可能是解决将来铀资源匮乏的主要方法。炭质材料具有较大的比表面积、较高的孔隙率,耐高温,抗辐射,对各种酸碱环境有很高稳定性,而且本身无毒,环境友好,有望作为吸附剂或固相萃取材料用于从水体中吸附分离铀。本文介绍了活性炭、介孔炭、碳纳米管等材料对铀的吸附研究进展。表面功能化可以提高炭材料对铀酰离子的吸附容量与选择性,对炭材料功能化的方法主要有表面氧化、浸渍、负载和接枝等手段。由于化学稳定性高,采用化学方法在炭材料表面接枝功能分子是具有应用前景的研究方向。采用碳纤维作电极,电吸附铀的方法可以大量地从水溶液中将铀吸附到电极表面,再通过电脱附回收铀,具有工业化应用前景。     

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。     

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。     

改性固化单宁对稀土离子Pr3+,Nd3+吸附性能研究

以苎麻纤维为基础,通过甲醛交联固化杨梅单宁制备吸附材料(RF-BT),进一步经Mannich反应改性,引入-NH2,制备改性苎麻纤维接枝杨梅单宁吸附材料(RF-BTM)。通过IR和SEM等方法表征了两种材料的结构,并研究了两种材料对Pr3+,Nd3+稀土离子的吸附性能。实验结果表明:反应温度为303 K,p H为5.5,Pr3+溶液初始浓度为1127.2 mg·L-1,Nd3+溶液初始浓度为1153.6 mg·L-1时,RF-BT的最大吸附量为:Pr3+420.3 mg·g-1,Nd3+432.8 mg·g-1;RF-BTM的最大吸附量为:Pr3+461.7 mg·g-1,Nd3+477.8 mg·g-1;表现出优良的吸附性能,其吸附热力学符合Freundlich方程,动力学可用拟二级速率方程描述。     

丙烯酸接枝改性花生壳的制备及其对Hg(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附研究

以花生壳(PH)和丙烯酸(AA)为原料,采用Fe~(2+)-H_2O_2引发接枝反应,制备了丙烯酸接枝改性花生壳(PH-g-AA)吸附材料,用热重分析(TG)、能谱分析(EDS)和零电荷点(pHpzc)的测定等对其结构进行表征。考察了pH值、吸附时间、Hg(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)初始浓度、温度、共存离子等因素对Hg(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)吸附效果的影响。结果表明:PH-g-AA对Hg(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的最佳吸附pH范围均为5.0~6.0,在金属离子的初始浓度为50mg·L~(-1)、温度为20℃时的吸附效率均超过95%。吸附量随温度升高而增大,热力学参数△G、△H的计算值表明是自发、吸热过程。吸附动力学可以用准二级动力学模型描述和预测,Freundlich方程能较好地描述PHg-AA吸附Hg(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的等温吸附过程。表面络合和离子交换作用是主要的吸附机制。     

辛巴蓝F-3GA修饰的啤酒废酵母菌亲和吸附溶菌酶

利用j嗪染料辛巴蓝F-3GA修饰经戊二醛交联的啤酒废酵母菌,得到一种新型染料亲和吸附剂.辛巴蓝F-3GA的固载量为161.1 mg/g.以溶菌酶为研究对象,考察吸附时间、酶初始浓度、pH值、离子强度等因素对吸附率的影响.结果表明:当pH=7.0时,其对溶菌酶有较高的吸附量(229.1 mg/g),吸附性能明显优于未接枝...     

磁性氧化石墨烯/聚苯胺纳米复合材料的制备 及再生循环吸附性研究

由氧化法和原位合成法成功制备了磁性氧化石墨烯/聚苯胺(Fe_3O_(4 )/GO/PANI,MPGO)纳米复合材料,使用X射线衍射、热重分析、红外光谱、VSM、BET等对所得材料进行了结构表征和性能测试,研究了复合材料对甲基橙染料的吸附性能。结果表明:pH为4时,MPGO吸附量最大,为198 mg·g~(-1);450 min达到吸附平衡,吸附量为211.08 mg·g~(-1)。MPGO对甲基橙的吸附行为符合Langmuir等温模型和准二级动力学模型;经过7次再生循环后,MPGO对甲基橙的吸附量保持为初始吸附量的72.2%,具有较好的重复利用性。     

一种羧甲基葡甘聚糖钛凝胶球的吸附性能

用钛交联羧甲基葡甘聚糖制得羧甲基葡甘聚糖钛凝胶球,研究该凝胶球对十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的吸附性能。分别探究了吸附时间、p H值、Ti(SO_4)_2浓度、羧甲基葡甘聚糖(CMKGK)浓度、SDBS浓度及温度对吸附的影响。结果表明:Ti(SO_4)_2浓度为2%、CMKGM浓度为2%时制得的凝胶球吸附效果最佳,吸附反应在8h达到平衡,当SDBS溶液的pH值为4、初始浓度为2 000 mg·L~(-1),温度为298K时,凝胶球对SDBS的吸附量达到493 mg·g~(-1),而且吸附量随着SDBS溶液初始浓度的增大而增大。钛交联羧甲基葡甘聚糖凝胶球对SDBS的吸附符合Freundlich等温方程,升高温度不利于吸附。动力学研究表明此吸附遵从准二级动力学方程。     

甲基丙烯酸接枝纳米纤维素水凝胶的制备及吸附性能研究

本文通过酸解法制备纳米纤维素(nCE),再利用自由基聚合法将甲基丙烯酸(MAA)接枝到纳米纤维素上,得到含有多孔结构的纤维素基水凝胶,并以制备的水凝胶作为吸附剂处理染料废水。用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、和扫描电镜(SEM)技术对其进行了表征。讨论了吸附时间、pH、染料初始浓度、吸附剂用量对染料去除率的影响,优化了吸附条件。并对吸附机理进行了探讨,吸附动力学符合准二级动力学模型,平衡吸附等温线与Langmuir吸附等温方程拟合。通过对吸附等温线的拟合,计算得到了吸附剂对亚甲基蓝(MB)的最大吸附量为1250.00 mg·g~(-1)。     

场址地下水特征因子对铀锶吸附的影响研究

为了考察某放射性废物填埋场土壤对待填埋的核素铀锶的阻滞性能,对该填埋场土壤及地下水进行取样分析,根据测量的地下水特性参数,在静态条件下,考察了填埋场地下水主要的阴离子SO42-、CO32和阳离子Ca2、Mg2+、Na+、K+对核素铀锶吸附影响,同时结合填埋场地下水的pH和Eh,考察了溶液pH值对核素的吸附影响；结果表明:当pH在2～3之间时,铀的吸附量突然增大,pH在在4～8之间,铀的吸附量明显变化,在pH＞10,吸附量又出现明显减小；当pH＜6和pH＞8后,锶的迁移分配系数(Kd值)明显的增大,而pH在6～8时,Kd值没有明显的变化；阴离子C032-能明显的增加锶在土壤中的吸附,直接表现为Kd值的明显增大,Kd值增加103数量级；阴离子SO42-、CO32-、C2O42-对铀的吸附的影响表现非常明显,随着离子浓度的增加,几种阴离子明显降低了铀在土壤中的吸附,表现为Kd值大大降低,降低的系数在103数量级；阳离子对锶吸附的影响,Ca2+和Mg2+的影响比Na+要强,Ca2+和Mg2+离子浓度在很小的时候就能明显的降低锶的吸附；阳离子对铀吸附的影响,当Ca2+和Mg2+的浓度较低时对铀的吸附影响不大,当Ca2+达浓度大于1280.0μg·L-1,Kd值出现了较为明显的减小.