腐殖酸对La~(3+),Nd~(3+)等重金属离子混合体系吸附的研究

对含有La~(3+),Nd~(3+)的重金属混合体系进行吸附选择性试验,筛选出腐殖酸浓度为1.2 g·L~(-1)时吸附La~(3+),Nd~(3+)的最佳条件(pH=5.4,温度313 K,振荡时间8 h,重金属离子初始浓度0.15 mmol·L~(-1)),得出此条件下吸附优先顺序为:La~(3+)>Pb~(2+)>Cu~(2+)>Nd~(3+)>Cd~(2+)>Zn~(2+)>Co~(2+)>Cr~(3+);HA的吸附总量在室温下拟合二级动力学方程的效果最好;Langmuir方程则能更好地描述HA对重金属离子的等温吸附过程,并且随着温度的升高,HA的最大吸附量逐渐增加;HA对La~(3+),Nd~(3+)等重金属离子的吸附优先顺序受到pH值、温度、振荡时间、重金属离子初始浓度和本身性质的综合影响,且重金属的地球化学性质是主导因素.     

巯基树脂对金属离子的吸附性能(Ⅱ)

研究了自合成的巯基树脂对重金属离子Ag 、Hg2 、Cr3 的吸附容量、吸附动力学、等温吸附过程等静态吸附性能,影响吸附的因素和吸附机理.结果表明,该树脂对上述3种离子吸附能力强,吸附量分别达6.56mmol/g、3.25mmol/g、2.10mmol/g.树脂对各重金属离子等温吸附在实验浓度范围内符合Langmuir或Freundlich方程.吸附机理研究表明,巯基与金属离子发生了离子交换和配位反应,化学吸附起支配作用;另外树脂对Ag 、Hg2 吸附过程中存在一定的氧化还原现象.     

多齿配体吡啶-2,6-双酰胺对Cr(Ⅲ)和Zn(Ⅱ)离子光谱识别性能研究

以吡啶-2,6-二甲酸为原料,通过酯化和酰胺化反应制备得到多齿配体吡啶-2,6-二[N-(1’-甲基-2’-羟乙基)酰胺],并利用紫外-可见光谱分析方法研究了该配体对于重金属Cr~(3+)和Zn~(2+)离子识别性能。结果表明,该配体对于重金属Cr~(3+)和Zn~(2+)离子具有较高的选择性识别能力,并且不受其他金属离子的干扰。     

用X射线光电子能谱(XPS)研究巯基棉对于水溶液中CH_3Hg~+和Hg~(2+),Se~(4+)和Se~(6+) 及Cr~(3+)和Cr~(6+)的吸附作用

巯基棉作为一种富集水溶液中重金属离子的吸附剂,已有文献记载。但将其作为一种吸附还原富集剂,报导还甚少。本文用XPS测定了已饱和吸附CH_3Hg~+和Hg~(2+),Se~(4+)和Se~(6+)及Cr~(8+)和Cr~(6+)的各种巯基棉。结果表明,巯基棉在吸附CH_3Hg~+和Hg~(2+)时仅起了一个吸附剂的作用,但在吸附Se~(4+)和Se~(6+)及Cr~(6+)时,除吸附外还产生了强还原作用,并能将前二者均还原为Se~0,后者还原为Cr~0。     

耐辐射奇球菌对Cu~(2+)和Cr~(6+)吸附行为研究

本文以耐辐射奇球菌作为生物吸附剂去除溶液中的Cu~(2+)和Cr~(6+),通过考察吸附时间、初始离子浓度、菌液浓度等影响吸附效果的关键因素,研究了耐辐射奇球菌对Cu~(2+)、Cr~(6+)的吸附作用,找出最佳吸附条件,并研究了Cu~(2+)、Cr~(6+)共存条件下的竞争吸附行为。采用紫外分光光度计分析耐辐射奇球菌在不同条件下对Cu~(2+)和Cr~(6+)的吸附作用;傅立叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分析细菌吸附前后的结构和形貌变化。结果表明:耐辐射奇球菌对Cu~(2+)和Cr~(6+)的最佳吸附时间均为80min。对Cu~(2+)、Cr~(6+)吸附的最佳初始浓度分别为0.08mol·L~(-1)、0.138mol·L~(-1),且随着菌液浓度的增大,耐辐射奇球菌对Cu~(2+)、Cr~(6+)的吸附量随之增加。当Cu~(2+)、Cr~(6+)共存条件下耐辐射奇球菌对Cu~(2+)吸附量较Cr~(6+)更大。红外光谱仪和扫描电镜结果阐释了耐辐射奇球菌对Cu~(2+)和Cr~(6+)的吸附行为。耐辐射奇球菌以其超强生存能力,非致病性,环境友好等优势,在重金属废水处理方面将会有很好的应用前景。     

改性生物凝胶对重金属离子的吸附性能研究

以桔子汁加工残渣为原料,制备钙型和氢型生物凝胶作为吸附剂,用于去除水溶液中的重金属离子.结果表明,上述凝胶在水溶液中稳定性较好,对重金属离子的吸附性能优良.钙型凝胶的吸附选择性顺序为:Fe3 ＞Pb2 ＞Cd2 ＞Zn2 ,饱和吸附容量分别为:Pb2 、Cd2 、Zn2 均为约1.1mmol/g、Fe3 为1.5mmol/g;氢型凝胶的吸附选择性顺序为:Pb2 ＞Zn2 ＞Cd2 .钙型凝胶对Fe3 的吸附行为明显不同于氢型凝胶,钙型凝胶以离子交换机理以及Fe3 与Ca2 之间的共沉淀作用为主;而氢型凝胶对Fe3 的吸附则以离子交换机理为主.     

新型席夫碱Cr~(3+)荧光探针及其细胞成像研究

Cr~(3+)离子在脂肪、核酸、糖和蛋白质的代谢中发挥着重要作用,并且Cr~(3+)离子被认为是一种致癌物质,对人类有极大的危害.因此,通过将8-羟基喹啉醛和硫代碳酰肼反应制备出化合物L.探针L的CH_3CN/H_2O(V∶V=1∶2,Tris buffer 50 mmol/L,p H=7.3)溶液中加入Cr~(3+)离子,可以通过肉眼观察到其颜色从无色到黄色的变化和明显的荧光增强效应,这些现象表现出探针L对Cr~(3+)离子具有良好的选择性.根据Job曲线、荧光滴定、质谱和密度泛函理论(DFT)计算确定了探针L与Cr~(3+)离子形成1∶1的络合物.络合常数为1.00×10~5 L/mol,检测限为2.85×10~(-7 )mol/L.此外,生物成像实验表明,探针L可以通过荧光增强信号检测活细胞中的Cr~(3+)离子.     

生物吸附剂菹草干粉对Cr(Ⅵ)的吸附性能

开发了高效去除重金属Cr(Ⅵ)污染的生物吸附剂,菹草(Potamogeton crispus)干粉吸附剂,通过单因素分析考察了吸附时间、吸附剂颗粒大小、溶液初始pH值、吸附剂用量、Cr(Ⅵ)初始浓度以及离子强度等对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附性能。 结果表明,对吸附效果影响显著的因素有Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附剂颗粒大小、溶液初始pH值和离子强度;其吸附行为符合准二级动力学方程,相关系数为0.9998;菹草对Cr(Ⅵ)的吸附等温线符合Langmuir方程。     

乙二胺改性木屑对As(V)的吸附研究

以乙二胺对木屑进行改性作为重金属离子的吸附剂,研究了其对水溶液中砷离子[As(Ⅴ)]的吸附行为。采用红外光谱(FT-IR)对改性木屑进行了表征。研究表明,乙二胺改性木屑对As(Ⅴ)的吸附符合Freundlich等温吸附模型,在p H值为6.5、温度为298.15K、投加量为2g/L、As(Ⅴ)溶液初始浓度为500mg/L时,改性木屑对As(Ⅴ)的吸附量为148.76mg/g。动态吸附实验表明,乙二胺改性木屑对As(Ⅴ)的吸附动力学可以用准二级动力学方程描述,说明它的吸附机理是一个物理与化学吸附相结合的过程。     

过渡金属离子在焦磷锑酸锡上的离子交换反应动力学研究

应用Nernst-Planck方程研究了过渡金属离子CO~(2+)、Cu(2+)、Zn(2+)和Cd(2+)在焦磷锑酸锡上的离子交换反应动力学.当金属离子浓度大于或等于0.050 mol/L时.其交换反应速率基本上不受金属离子浓度的影响,离子交换受粒间扩散过程控制.通过求解Nernst-Planck方程得出了自扩散系数、活化能和活化熵,这些动力学参数的获得有助于揭示其离子交换机理。     

C_(3v)晶场中d~3离子吸收谱的理论研究

为了计算Cr~(3+)离子在C_(3v)对称晶场中的能谱,本文采用一种形式介于Richardson和Watson SCF波函数之间的束缚态d电子径向轨函;从Oh点群的Griffith标准基出发,用一种简便的方法,推出d~3系的C_(3v)点群强场谱项能量矩阵。由此计算了Ruby(Al_2O_3+Cr~(3+))和Cr_2O_3晶体中Cr~(3+)离子的吸收谱。在考虑扳——电耦合后,理论结果与实验符合甚好,从而解释了这两类晶体中Cr~(2+)吸收光谱的机制。这种计算方法既使拟合参数的数目大为减少,又使配位场理论计算格地理论化。     

硅胶负载硫脲型吸附材料对Zn(Ⅱ)的吸附性能研究

研究了通过均相法和异相法合成的硅胶负载硫脲型吸附材料(HO-SG-GPTS-TS和HE-SG-GPTS-TS)对Zn(II)的吸附性能,考察了溶液p H值、温度、时间及金属离子初始浓度等因素对吸附性能的影响。结果表明,均相法合成产物HO-SG-GPTS-TS对Zn(II)的吸附量较异相法合成产物HE-SG-GPTS-TS高。对Zn(II)的最佳吸附p H值均为6。等温吸附结果表明,随温度及浓度的升高,对Zn(II)的吸附量增大,吸附过程符合Langmuir模型,为单分子层吸附;D-R模型拟合结果表明,对Zn(II)平均吸附自由能均大于8k J/mol,为化学吸附过程。动力学研究表明,吸附材料对Zn(II)的吸附符合拟二级动力学模型,为液膜扩散控制过程。     

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。     

接枝亲水型高分子的丝瓜络对水中重金属离子的吸附行为

采用接枝聚合的方法将亲水性聚丙烯酰胺接枝到丝瓜络上,部分水解的聚丙烯酰胺的接枝率可高达161.3%.选择典型的Cu~(2+)和Pb~(2+)体系,研究亲水型丝瓜络对水中重金属离子的吸附行为.结果表明,在单离子体系中,准二级动力学方程适于描述亲水型丝瓜络吸附动力学过程,饱和吸附量随着接枝率和pH值增加而增大,对Cu~(2+)和Pb~(2+)的最大饱和吸附量分别为647和887 mg/g.Langmuir和Freundlich等温吸附模型都适合描述等温吸附过程.8次吸附-解吸附循环实验表明,饱和吸附量基本保持恒定,同时对吸附机理进行了讨论.     

β-Ga_2O_3∶Cr~(3+)近红外长余辉纳米颗粒的制备及发光性能

以三乙二醇为表面配体,利用沉淀法制备了β-Ga_2O_3∶Cr~(3+)近红外(NIR)长余辉纳米颗粒.考察了反应条件对β-Ga_2O_3∶Cr~(3+)的发光性能和晶体结构的影响,并初步探讨了其NIR余辉发光机理.结果表明,当溶液的p H值为7,煅烧温度为700℃时,可获得高纯度的β-Ga_2O_3∶Cr~(3+)纳米颗粒,其平均粒径为30 nm,最大余辉发射波长可调控为750 nm,NIR余辉发光时间长于384 h.本方法得到的β-Ga_2O_3∶Cr~(3+)长余辉纳米颗粒不仅尺寸小,而且NIR余辉时间长,发射波长可调控,在低背景噪音的深组织活体成像中具有潜在的应用前景.     

锆基金属有机框架与Fe2O3复合材料对砷的吸附及机理研究

利用水热法制备Ui O-66(OH)@Fe₂O₃复合材料，并将其用于As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附。结果表明，Ui O-66(OH)@Fe₂O₃去除As(Ⅲ)的最佳p H=11，平衡吸附时间为180 min，最大吸附量为140.0 mg/g，此时去除As(Ⅲ)的主要形态为H₂As O₃^-；Ui O-66(OH)@Fe₂O₃去除As(Ⅴ)的最佳p H=9，平衡吸附时间为90 min，最大吸附量为260.0 mg/g，在该p H值下去除As(Ⅴ)的主要形态为HAs O₄^2-。进一步探究了此吸附剂对砷的吸附动力学和热力学行为，考察了共存离子对吸附的影响，并评价了吸附剂的重复使用效果。结果表明，此吸附剂对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除均满足拟二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型，并且在不同温度下的ΔG⁰均小于零，表明整个吸附过程属...     

碳羟基磷灰石的合成对水中Cd~(2+)的去除特性研究

本文以鸡蛋壳为原料,采用凝胶-溶胶法合成碳羟基磷灰石(CHAP)并以羟基磷灰石(HAP)为对照,探讨了CHAP对水中镉(Cd~(2+))的吸附去除特性。结果表明:(1)鸡蛋壳和磷盐在75℃下反应成功合成CHAP,通过FTIR分析,合成CHAP结构具有HAP的结构特征,且掺杂了CO_3~(2-)(2)CHAP对Cd~(2+)的吸附符合Langmuir和Freundlich等温式,饱和吸附量为44.44 mg·g~(-1),高于HAP对Cd~(2+)的饱和吸附量(29.93 mg·g~(-1))48%。(3)CHAP对Cd~(2+)的吸附符合准二阶动力学方程,在60 min时吸附量达到最大值并趋于平衡。(4)当反应p H为6,温度为35℃,吸附剂用量为1.5 g·L~(-1)时,CHAP对Cd~(2+)的去除效率最佳。综上,凝胶-溶胶法合成的CHAP对水体Cd~(2+)去除效果好,成本低,可作为去除水中Cd~(2+)的低成本吸附剂,既节约资源又保护环境。     

生物材料对重金属离子的吸附富集作用

介绍了重金属离子的生物吸附富集作用,从生物材料的类型、生物吸附的选择性、化学修饰与生物吸附、生物对重金属离子的浓缩富集作用和生物吸附的机理及模型等方面作了说明。利用生物材料可去除水体中的重金属离子。     

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。     

H3PO4改性PS-EDTA树脂对水相中Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附性能研究

大孔氯甲基化聚苯乙烯小球先后与乙二胺、2-氯乙酸反应得EDTA型螯合树脂(PS-EDTA),再用磷酸在室温处理得PS-EDTA/P树脂。PS-EDTA/P树脂被用于水相中Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附净化处理,探讨了溶液的pH值、初始金属离子浓度、时间、温度等因素对吸附性能的影响,并研究了其对重金属离子的吸附动力学和热力学。结果表明,PS-EDTA/P树脂对Cu2+和Zn2+的吸附符合Langmuir等温式、对Cd2+的吸附符合Freundlich等温式,准二级吸附动力学方程能够很好地描述3种金属离子在树脂上的吸附动力学行为。同时,PS-EDTA/P树脂对重金属吸附的热力学参数表明,PS-EDTA/P树脂对Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附是一个自发的、吸热的过程。已吸附Cu2+、Zn2+和Cd2+的树脂可以用0.1mol/L HCl解吸,解吸后的树脂对Cu2+、Zn2+和Cd2+仍具有较高的吸附量。