接枝改性羧甲基纤维素对铜离子的吸附研究

将离子型单体丙烯酸(AA)及非离子型单体丙烯酰胺(AM)接枝在羧甲基纤维素(CMC)上,通过协同作用提高材料的吸水性及吸水速率,并研究了其对铜离子的吸附性能.通过傅里叶红外(FTIR)对材料分析表明,从及AM成功接枝在CMC上;对吸附物进行了表面分析,扫描电镜图(SEM)显示吸附物表面有大量颗粒状物质,X射线能谱(XPS)证实材料表面吸附了铜离子;在浓度为10mmol/L的铜离子溶液中,CMC-g-P(AA-co-AM)材料的吸附容量为20.30mmol/g.     

聚乙烯亚胺对重金属离子的吸附和应用

重金属离子的吸附和去除现阶段仍是水环境治理中的重要问题,寻找性能优异的吸附材料是修复重金属污染的关键。聚乙烯亚胺(PEI)由于其出色的阳离子特性被广泛应用于基因转染、造纸、催化、絮凝剂、染料固色剂、纤维改性、印染助剂、离子交换树脂等领域。作为新型吸附材料,PEI具有亲水性好、吸附容量大、配位速率快、选择性好、环境友好等优点,使其在金属离子检测与吸附去除方面有着大量的研究和应用。本文通过近年来国内外PEI吸附金属离子的研究,对其特性、吸附机理及改性应用进行简要综述,为拓展PEI应用前景及开发新型重金属离子检测与处理技术提供重要参考。     

乙二胺硅胶材料对铜和锌离子的动态吸附

合成了胺基含量为1.35 mmol/g的乙二胺硅胶材料(EDA/SiO2),研究了EDA/SiO2对Cu2+和Zn2+的动态吸附及动态竞争吸附。结果表明,铜溶液流量和初始浓度对材料动态吸附性能有显著影响,随着溶液初始浓度的增大、流速的加快,穿透时间明显缩短。动态吸附实验结果符合Thomas模型,计算结果显示,铜溶液初始浓度由1.99 mmol/L增大至10.00 mmol/L时,模型平衡吸附容量q0从0.272 mmol/g增大至0.476 mmol/g,影响显著;流量对q0影响不显著。溶液流量和初始浓度对吸附速率常数kTh均有影响,随溶液流量增大、初始浓度的降低,速率常数值增大。在单一体系中,EDA/SiO2对Cu2+和Zn2+的工作吸附量分别为0.340和0.127 mmol/g,混合体系的吸附量均小于单一体系中的吸附量,并且对Zn2+的吸附量下降显著,表明EDA/SiO2对Cu2+的吸附能力强于Zn2+。6次循环实验表明,盐酸和氨水可对EDA/SiO2材料实现再生,再生后材料对铜的吸附容量和穿透时间的下降幅度不大,可重复使用。     

基于邻苯二酚/聚乙烯亚胺共沉积改性吸附材料的制备及其对Cd2+吸附性能的研究

本文采用一步沉积的方法,通过邻苯二酚(CCh)与聚乙烯亚胺(PEI)交联共沉积的方式对聚丙烯非织造布进行功能化改性,制备了新型的可吸附Cd~(2+)的材料。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对聚丙烯非织造布改性前后的形态及性能进行表征,并探讨了反应时间、初始浓度、p H值等因素对其吸附Cd~(2+)性能的影响。结果表明,当CCh-PEI的质量比为2:1,反应时间为12h时,改性聚丙烯非织造布表面N元素和O元素的含量达到最大,材料具有稳定的化学结构,最大吸附量达到57mg/g,在进行6次的脱附-吸附后,改性后的聚丙烯非织造布对Cd~(2+)仍然具有良好的吸附效果。     

板栗内皮对水溶液中镉离子和铅离子的吸附

研究了板栗内皮对水溶液中金属离子(Cd2+,Pb2+)的吸附过程,以及吸附过程中不同条件对其吸附能力的影响.通过对反应时间、温度、pH、初始金属离子浓度等因素的控制,设计不同单一变量确定在不同条件下的吸附能力,利用红外光谱确定板栗内皮上参与反应的主要基团.结果表明,板栗内皮吸附Cd2+,Pb2+理论最佳吸附条件分别为p...     

木薯羧甲基淀粉对铜离子的吸附性能

采用搅拌球磨机对木薯淀粉进行机械活化,以活化60 min的木薯淀粉为原料,干法合成羧甲基淀粉吸附剂。考察羧甲基淀粉的取代度、溶液的pH值、Cu2+的初始浓度、吸附时间、羧甲基淀粉的投加量等因素对羧甲基淀粉吸附Cu2+性能的影响。结果表明,该羧甲基淀粉对Cu2+有很好的吸附作用;用取代度为0.841的羧甲基淀粉处理含Cu2+的废水,在pH=7.0、羧甲基淀粉的投加量50.00 mg/L、吸附时间15 min时,羧甲基淀粉对废水中Cu2+的吸附率高达98.80%,处理后的水质达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996)中一级标准要求。     

乙基纤维素磁性复合材料对溶液中铜离子的吸附性能

重金属离子对生态环境以及人类健康造成了严重的危害,因此处理水体中的重金属离子迫在眉睫。采用共沉淀法,以乙基纤维素为模版,将四氧化三铁（Fe₃O₄）纳米颗粒与乙基纤维素复合,制备了乙基纤维素磁性复合材料（EC/Fe₃O₄）。探究了吸附添加量、溶液pH值和吸附时间等因素对溶液中Cu（Ⅱ）吸附过程的影响。结果表明,EC/Fe₃O₄表现出良好的吸附速率和吸附性能。吸附4 min,可达到吸附平衡状态。在Cu（Ⅱ）浓度为20 mg/L,pH=7,吸附时间为160 min条件下,EC/Fe₃O₄的单位吸附量q_e为76.98 mg/g,最大去除率为94.68%。在经过8次吸附循环后,单位吸附量为62.21 mg/g。     

新型支化聚乙烯亚胺螯合树脂的制备及吸附性能研究

在聚乙烯亚胺(PEI)的胺基上接枝4种不同的侧链,制备出4种新型的螯合树脂。研究这些螯合树脂对重金属离子Hg(II)、Cd(II)、Co(II)、Cu(II)、Zn(II)、Pb(II)、Mg(II)的吸附性能以及选择性吸附,并对温度对Cu(II)的最大吸附量的影响进行了研究。结果表明:新型的螯合树脂对Hg(II)有很好的吸附性能和吸附选择性,对Cu(II)、Cr(III)重金属离子也有较好的吸附性能,随着温度的升高,树脂对金属离子的吸附量逐渐上升。     

聚乙烯亚胺功能化磁性纳米颗粒制备及其吸附分离蒽醌类阴离子染料性能研究

在室温下,采用戊二醛化学交联法制备聚乙烯亚胺功能化的磁性纳米吸附剂(Fe3O4-PEI).利用TEM、XRD、FT-IR、VSM和TGA等手段对其进行结构表征,并以茜素红、核固红及茜素绿3种蒽醌类染料为目标吸附质,通过静态吸附实验考察了pH值、吸附时间、染料初始浓度、操作温度等因素对吸附的影响,同时进行了吸附动力学和吸附等温线模拟研究.结果表明,在pH=3和温度303 K的条件下,茜素红、核固红和茜素绿的最大吸附量分别为256.1,138.8和134.6 mg/g;初始浓度和吸附时间对染料吸附效率有明显的影响,吸附可在60 min内达到平衡,且吸附过程符合准二级动力学模型;Langmuir等温线模型能更好地描述染料的吸附;蒽醌类染料在Fe3O4-PEI上的吸附是一个自发的吸热过程.另外,Fe3 O4-PEI良好的稳定性和重复使用性,使其可作为一种潜在的水处理吸附剂.     

取代度和金属平衡离子对羧甲基纤维素热行为的影响

低取代度(DS<0.8)的NaCMC具有纤维素(Ⅱ)型的晶型结构,随DS增加结晶度迅速下降,DS>1时为无定形结构。其T_(?)随DS增加而降低,但DS=1.55的CMC的T_(?)则稍有提高。其起始分解温度(T_(?))随DS增加而增加,而分解活化能则与DS没有规律性的关系。CMC链上的平衡离子H~+、Na~+、Mg~+、Ca~+和Al~(3+)等对其结晶形态的破坏能力不同,对相同价数的离子,随离子半径增大,破坏力增强,而对半径相近的离子,高价的比低价的破坏作用明显。NaCMC的分解活化能E=251～293 kJ/mol,而高价平衡离子的CMC的E=105 kJ/mol左右。     

邻菲咯啉改性膨润土吸附水中镉离子的研究

通过邻菲咯啉改性膨润土,对水中镉离子进行吸附性能的研究.探讨了投加量、pH值、接触时间、温度等影响因素对改性膨润土吸附镉离子的影响.实验结果表明:在25℃,250 r/min,pH 5.5,NaNO3浓度0.01 mol/L,投加量为5.0 g/L,镉离子质量浓度100 mg/L的条件下,未改性膨润土对水中镉离子的吸附...     

交联羧甲基壳聚糖对铅离子的吸附研究

以壳聚糖为原料,先在氨基上引入羧甲基制备出N-羧甲基壳聚糖,再和环氧氯丙烷发生交联反应,合成出新型交联羧甲基壳聚糖,FTIR表征其结构。研究了交联羧甲基壳聚糖对Pb2+的吸附性能,探讨了交联剂用量、铅离子溶液的pH值、温度、吸附时间等因素对其吸附性能的影响,并考察了交联羧甲基壳聚糖对铅离子吸附动力学和热力学实验。实验结果表明,交联羧甲基壳聚糖对铅离子的吸附量优于壳聚糖,平衡吸附量可达297.6 mg/g。交联羧甲基壳聚糖对铅离子的吸附符合准二级动力学模型和Langmuier等温吸附,吸附主要依靠结构中的羧基和氨基基团。     

复合型螯合吸附材料PEI/SiO2对铜离子吸附性能的研究

通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的媒介, 将聚乙烯亚胺(PEI)偶联接枝到硅胶微粒表面, 制备了复合型螯合吸附材料PEI/SiO2;研究了PEI/SiO2对Cu2 的吸附性能. 复合型螯合吸附材料PEI/SiO2对Cu2 具有强的螯合吸附能力;等温吸附数据符合Langmuir方程, 且吸附量随温度升高而增大;pH对吸附量有很大的影响, pH 7时, 吸附量最高.     

亚铁氰化铜-聚丙烯酰胺/羧甲基纤维素/石墨烯复合水凝胶的制备及铷吸附性能

铷是一种稀贵的碱金属,具有很高的经济价值和广阔应用前景,从卤水中有效提取铷具有重要意义。通过热引发聚合法合成水凝胶基质（聚丙烯酰胺/羧甲基纤维素/氧化石墨烯水凝胶,PCG）固定亚铁氰化铜（KCuFC）,制备了一种新型的铷（Rb⁺）吸附剂（KCuFC-PCG）。采用物理化学方法对KCuFC-PCG的结构和性质进行了表征。通过批量吸附实验,研究了pH值、吸附时间、Rb⁺初始质量浓度、温度和竞争离子对吸附的影响。结果表明,KCuFC-PCG吸附剂在pH值（5～9）范围内表现出良好的吸附能力,pH=8时表现最佳;在Rb⁺质量浓度为5 mg/L,pH=8,吸附6 h达到吸附平衡,KCuFC-PCG的对Rb⁺的吸附量为89.12 mg/g;动力学行为可用准二级动力学模型来描述,表明化学吸附为速率控制步骤;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,为单分子层吸附,最大吸附量为258.4 mg/g。以0.2 mol/L NH₄Cl作为解吸剂,解吸3 h,解吸率为77%。     

聚乙烯亚胺改性氧化石墨对水中Cr(Ⅵ)的吸附

通过对石墨氧化、酯化,将聚乙烯亚胺耦合接枝到氧化石墨表面,制备聚乙烯亚胺改性氧化石墨(PEI-GO)。通过FTIR、XRD、TEM、RS和XPS等对合成材料进行表征,并研究了其对水中的Cr(Ⅵ)吸附和脱附性能。表征结果表明,聚乙烯亚胺成功嫁接到氧化石墨上,其氨基含量为4.36mmol·g^-1。PEI-GO对水中Cr(Ⅵ)具有很好的吸附性能,吸附等温线符合Freundlich方程,吸附动力学可用拟二级动力学方程来描述。PEI-GO对水中Cr(Ⅵ)的吸附随pH的升高而降低。阴离子的存在降低吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附,不同阴离子的影响大小顺序为PO₄^3- >SO₄^2- >NO₃^- >Cl^-。XPS结果表明,PEI-GO对Cr(Ⅵ)的去除是吸附-化学还原耦合作用的结果。经4次脱附再生循环,PEI-GO对Cr(VI)仍具有较高吸附量,表明该吸附剂再生性好,可循环使用。     

聚乙烯亚胺改性氧化石墨对水中Cr(Ⅵ)的吸附

通过对石墨氧化、酯化,将聚乙烯亚胺耦合接枝到氧化石墨表面,制备聚乙烯亚胺改性氧化石墨(PEI-GO).通过FTIR、XRD、TEM、RS和XPS等对合成材料进行表征,并研究了其对水中的Cr(Ⅵ)吸附和脱附性能.表征结果表明,聚乙烯亚胺成功嫁接到氧化石墨上,其氨基含量为4.36 mmol·g^-1.PEI-GO对水中Cr(Ⅵ)具有很好的吸附性能,吸附等温线符合Freundlich方程,吸附动力学可用拟二级动力学方程来描述.PEI-GO对水中Cr(Ⅵ)的吸附随pH的升高而降低.阴离子的存在降低吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附,不同阴离子的影响大小顺序为PO₄^3- >SO₄^2- >NO^3- >Cl^-.XPS结果表明,PEI-GO对Cr(Ⅵ)的去除是吸附-化学还原耦合作用的结果.经4次脱附再生循环,PEI-GO对Cr(VI)仍具有较高吸附量,表明该吸附剂再生性好,可循环使用.     

聚乙烯亚胺修饰的氧化硅纳米管基吸附剂的制备及其CO_2吸附应用

以P123为模板,1,2-二(三甲氧基硅基)乙烷(BTME)为硅源合成了介孔氧化硅纳米管(E-SNTs).将ESNTs经过聚乙烯亚胺(PEI)修饰后制得吸附剂用于捕捉CO2.对吸附剂进行了透射电镜(TEM)、物理吸附、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、热重分析(TGA)等表征.E-SNTs-PEI吸附剂的最佳CO2吸附温度为75°C.吸附剂的CO2吸附量随着PEI负载量的增加呈现先增大后减小的趋势,其中50%为最佳负载量,此时吸附剂的吸附量最大为3.32 mmol·g-1.相比较SBA-15基吸附剂,E-SNTs基吸附剂具有更优异的吸附性能.在有水汽的存在下,吸附剂E-SNTs-50的CO2吸附量达到3.75 mmol·g-1.经过四次循环吸脱附实验测试E-SNTs-PEI吸附剂的稳定性能,结果表明其CO2吸附量基本不变,该吸附剂表现出较好的稳定性和可再生能力.     

铝离子和钛离子化学改性MCM-41介孔材料的制备及其对污水中镉离子的吸附性能(英文)

通过在MCM-41材料中引入Al 3+和Ti 4+两种诱因金属离子合成了化学改性介孔材料Al-Ti-MCM-41和Ti-Al-MCM-41;评价了两种介孔材料对污水中镉离子的吸附行为.利用氮气吸附-脱附等温线对Al-Ti-MCM-41(1∶1)样品的吸附行为进行了详细分析,考察了吸附剂投加量、Cd2+初始质量浓度和吸附温度对其吸附行为的影响.结果表明:改性Al-Ti-MCM-41(1∶1)介孔材料的最可几孔径和比孔容分别为16nm和0.04cm3/g,由BJH法计算得到的平均孔径为17.02nm;其对污水中Cd2+的吸附率达99.8%.Cd2+的吸附率随Al-Ti-MCM-41(1∶1)介孔材料投加量的增加先增加而后降低最终达到平衡,吸附容量随Cd2+初始浓度的增大而增加;吸附温度对吸附行为基本无影响.     

改性蓖麻秸秆对镉的吸附特征研究

以蓖麻秸秆为研究对象,通过红外光谱、扫描电镜和比表面分析仪对改性前后蓖麻秸秆粉末的结构进行了表征,采用正交设计法研究了NaOH浓度、时间和温度对改性后蓖麻秸秆粉末对Cd~(2+)吸附的影响,并分析了改性前后蓖麻秸秆粉末对Cd~(2+)的吸附热力学和动力学特征。结果表明:NaOH改性使蓖麻秸秆中较多的羟基暴露出来,使得蓖麻秸秆的表面结构疏松、比表面积增加、有效吸附位点增加,提高了改性蓖麻秸的吸附能力; 10%NaOH在150℃、反应8 h后制得的改性蓖麻秸秆粉末对Cd~(2+)的吸附率最大,达71.24%,是改性前的1.79倍,吸附率提高了78.50%;改性蓖麻秸秆粉末对Cd2+的吸附是单层吸附,既有物理吸附也有化学吸附,改性后蓖麻秸秆粉末对Cd~(2+)的最大吸附容量是138.81 mg/g,是改性前的2.21倍,其吸附过程更适合用伪二级动力学模型描述。     

羧甲基壳聚糖对铅离子的吸附性能研究

本文研究羧甲基壳聚糖对Pb^2 的吸附作用,探讨反应时间,离子强度,溶液的PH值、羧甲基取代度,温度等因素对吸附性能的影响,结果表明羧基是吸附Pb^2 的主要活性基团,羧甲基壳聚糖对Pb^2 的饱和吸附量为3．1083mmol/g,吸附Pb^2 的能力比壳聚糖,水溶性低聚壳聚糖强。