天然蛭石对结晶紫的吸附性能研究

研究了蛭石对结晶紫的吸附特性,考察了溶液pH值、吸附剂用量、搅拌时间、结晶紫浓度、温度对吸附平衡的影响。结果表明,室温下溶液pH=6,蛭石用量为0.2000 g时蛭石对结晶紫的吸附效果最佳,吸附率超过94%。拟二级速率方程能很好地描述蛭石对结晶紫的吸附动力学,相关系数(R2)达到0.9996。不同温度下蛭石对结晶紫的吸附等温线均符合Langmuir方程,相关系数(R2)都在0.9898以上。吉布斯自由能变化△G0,且随着温度升高,吸附量增大,表明该反应是自发进行的吸热反应。     

磁性碳纳米管对水中孔雀绿的吸附性能研究

以磁性碳纳米管吸附处理孔雀绿溶液,考察了吸附剂用量、孔雀绿浓度以及温度等对吸附平衡的影响。结果表明,该吸附不受溶液p H的影响,符合准二级动力学方程(R20.999)。不同温度下,该吸附过程满足Langmuir方程(R20.97)和Freundlich方程(R20.98),qmax、KF随温度升高而变大。D-R等温方程拟合结果表明该吸附的机理是以化学吸附为主。热力学参数计算结果表明,该吸附是一个熵增的自发吸热过程,温度越高越利于吸附的进行。     

纳米TiO_2粒径、孔径对酸性紫43吸附动力学与热力学行为的影响

探究锐钛型纳米TiO2粒径(5-10、25、40、60、100nm)及孔径(96,120,134,143,52)对染料废水(酸性紫43)吸附动力学与热力学行为的影响。假二级方程和准一级方程分别能准确描述TiO2粒径≤100nm吸附动力学过程。经Weber-Morris和Dumwald-Wagner扩散模型分析,吸附速率由膜扩散和内扩散共同控制并受粒径影响。吸附热力学符合Langmuir等温吸附方程,最大吸附量(Qmax)与孔径正相关,与粒径无关,60nm TiO2孔径最大,吸附效果最好,Qm可达104.17mg/g;参数40kJ/mol△H0,吉布斯自由能△G0,受温度影响不大,说明吸附过程是自发的吸热反应,以物理吸附为主。     

碳纳米管对结晶紫的吸附研究

研究了碳纳米管对溶液中结晶紫的吸附性能,考察了溶液浓度、溶液p H、吸附时间和吸附温度等因素对吸附行为的影响,初步探讨了碳纳米管对结晶紫的吸附机理。结果表明,碳纳米管对结晶紫的吸附量随着溶液初始浓度的增大而升高;酸性条件有利于吸附的进行,最佳p H等于5;对结晶紫的吸附在3h达到平衡,吸附速率常数为779.76h-1;温度的变化对结晶紫的吸附量影响不大。通过Langmuir方程和Freundlich方程对吸附进行拟合,平衡吸附量Qe与平衡质量浓度Ce之间的关系符合Freundlich等温吸附方程所描述的规律,说明吸附过程以物理吸附为主。     

磁性碳纳米管对水中孔雀石绿的吸附性能研究

（1）以磁性碳纳米管吸附处理孔雀石绿溶液,考察了吸附剂用量、孔雀石绿浓度以及温度等对吸附平衡的影响。结果表明,该吸附不受溶液pH值的影响,符合准二级动力学方程（R2＞0.999）。不同温度下,该吸附过程满足Langmuir方程（R2>0.97）和Freundlich方程（R2>0.98）,qmax、KF随温度升高而变大。D-R等温方程拟合结果表明该吸附的机理是以化学吸附为主。热力学参数计算结果表明,该吸附是一个熵增的自发吸热过程,温度越高越利于吸附的进行。     

石墨烯/Fe3O4磁性纳米材料分散固相萃取环境水样中的己烯雌酚

合成了石墨烯/Fe3O4磁性纳米材料(G/Fe3O4),并以此作为吸附剂,建立了分散固相萃取环境水样中己烯雌酚(DES)的新方法.通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪对吸附剂进行表征.考察了pH值、吸附时间、盐类等对吸附性能的影响.结果表明,最佳吸附pH值为7.0,吸附时间为20 min,吸附率最高可达88.2％.无水乙醇可有效洗脱吸附在石墨烯/Fe3O4磁性纳米材料表面的己烯雌酚,回收后的吸附剂可再利用.石墨烯/Fe3O4磁性纳米材料对己烯雌酚的等温吸附符合Langmuir模型,其最大吸附容量为79.6 mg/g,Langmuir吸附平衡常数为5.39 mL/μg.     

还原态氧化石墨烯对Zn(Ⅱ)的吸附动力学与热力学

以乙二胺(EDA)还原氧化石墨烯(GO)制得一种吸附材料,即还原态氧化石墨烯(RGO)。 采用批量平衡法研究了RGO对Zn(Ⅱ)的吸附动力学与热力学,利用Lagergren准一级及准二级动力学方程、Langmuir和Freundlich等温方程对实验数据进行了拟合分析。 研究结果表明,Lagergren准二级吸附动力学模型能够较好地描述实验结果,表明该吸附过程以化学吸附为主。 RGO的吸附在所研究的Zn(Ⅱ)浓度范围内更符合Langmuir等温吸附经验式,ΔH0=-21.60 kJ/mol,吸附焓变小于零,表明该吸附为放热过程;吸附吉布斯自由能变化ΔG0为正值,表明该吸附是一个非自发的过程。     

GO/Fe3O4/有机胺复合材料的制备及对结晶紫染料的吸附性能

用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,用乙二胺、乙二胺与丁二胺/己二胺混溶来改性氧化石墨烯。用水热法制备了Fe3O4,并用物理混合法制备了GO/Fe3O4/有机胺的三元复合体系。用透射电镜、扫描电镜、红外光谱、热重分析、X射线衍射、VSM和XPS等对所制得的样品进行了结构表征和性能测试,研究了三元复合粒子对结晶紫染料的吸附性能及影响结晶紫染料吸附效果的因素。结果表明:所制备的Fe3O4的平均粒径约为200 nm,粒径分布均匀;复合物中GO为典型的片状结构,GO及有机胺的掺杂没有影响Fe3O4的尖晶石结构;复合物为超顺磁性,Ms为53.0 emu·g~(-1)。吸附结果表明:石墨烯/Fe3O4/有机胺的三元复合材料对结晶紫染料的最大吸附量随浓度增大而增大,而吸附结晶紫染料的移除率却随结晶紫染料浓度增大而减小,并趋向一定值;乙二胺和己二胺混溶比例为5∶1的GO/Fe3O4复合材料吸附性能最佳:结晶紫浓度为400 mg·L~(-1),最大吸附量为164.3 mg·L~(-1)。     

明胶改性磁性石墨烯对亚甲基蓝的吸附性能研究

采用化学还原法制备了一种新型的明胶掺杂磁性石墨烯复合材料(gelatinMGO),并进一步研究了pH值、接触时间和温度对该材料吸附亚甲基蓝的影响。亚甲基蓝吸附实验结果表明,gelatin-MGO对亚甲基蓝有较大的吸附能力,最大吸附容量可达210.5mg/g,吸附为自发吸热过程,在pH值为6.5时去除率最大,其吸附过程符合拟二级反应动力学方程和Langmuir吸附模型,解吸实验表明,明胶改性石墨烯的再生性能优异,重复使用5次去除率仍为85%以上,该材料适合作为吸附剂去除废水中的亚甲基蓝。     

壳聚糖基磁性树脂对Au^3＋和Ag^＋的吸附 Ⅱ吸附热力学和穿透曲线研究

利用硫脲改性的壳聚糖基磁性微球(TMCS)吸附Au3 和Ag 。利用静态吸附法考察了不同温度下Au3 和Ag 的吸附等温线;利用柱吸附法考察了进液流率、床层高度对穿透曲线的影响。结果表明,随温度升高,Au3 和Ag 的吸附容量下降;焓变(△H°)为负,表明吸附过程放热;Gibbs自由能(△G°)为负,表明吸附反应能自发进行。随进液流率增加或床层高度下降,穿透曲线前移;由BDST模型(Beddepth service time model)得出的临界床层高度分别为:Au3 2.34cm;Ag 3.41cm。TMCS有良好的重复使用性。     

新型石墨烯磁性复合材料的制备及其对水中亚甲基蓝的吸附去除

采用绿色、温和的方法合成了一种新型的磁性纳米复合材料(Fe3O4@PDA@RGO),并考察了其对水溶液中亚甲基蓝的吸附去除效果。多巴胺通过自聚合作用可以直接吸附到Fe3O4表面,其既是氧化石墨烯(GO)的还原剂,也是Fe3O4和还原态氧化石墨烯(RGO)组装的偶联剂。反应过程中无需热处理或加入其他有机试剂。利用透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、X衍射光谱(XRD)和拉曼光谱等技术对制备的磁性纳米复合材料进行了表征。结果表明,Fe3O4@PDA@RGO具有较强的磁性(37.8 emu·g-1),对亚甲基蓝有较高的吸附去除能力(98 mg·g-1)。Fe3O4@PDA@RGO对亚甲基蓝的吸附能力随着p H值的增大而增强,其吸附过程符合拟二级反应动力学方程和Langmuir吸附模型。Fe3O4@PDA@RGO作为吸附剂,其性质稳定,经磁性分离可重复利用10次以上。     

间氨基酚修饰超高交联吸附树脂的合成及吸附性能

合成了间氨基酚修饰超高交联吸附树脂(MMAR)。用红外光谱等进行表征,并用于吸附水溶液中2-氨基吡啶的研究。热力学研究结果表明,Freundlich吸附等温方程能够对静态吸附等温线进行很好的拟合。吸附焓变ΔH0,其绝对值小于46 KJ.mo-l1,表明以物理吸附为主以及该吸附剂容易脱附的特征;△G0,说明吸附是自发行为;△S0,表明吸附质分子在树脂表面上的运动受到了限制。动力学研究结果表明,吸附符合一级动力学方程,吸附速率随着温度的升高而增大,颗粒内扩散是速率控制步骤之一。表观活化能Ea10 KJ.mo-l1,说明吸附较容易进行。     

功能化石墨烯的制备及抗癌药物递送载体的研究

以聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为保护剂,利用水合肼还原氧化石墨烯制备了一种新型的聚苯乙烯磺酸钠功能化石墨烯(PSS-GNS).结果表明制备的PSS-GNS是水溶分散性的纳米片层材料.考察了PSS-GNS对模型抗癌药物罗丹明6G(R6G)的吸附行为,结果表明PSS-GNS对R6G吸附量较大(2.77 mg/mg).体外释放研究结果表明PSS-GNS/R6G对R6G的释放具有p H响应性和缓释作用.PSS-GNS的细胞毒性较低,能顺利进入癌细胞内并持续缓慢地释放R6G.因此,PSS-GNS有望成为一种新型的抗癌药物递送载体.     

含松香的羧基化聚合物微球对亚甲基蓝吸附研究

利用自制的含羧基功能基团的松香基聚合物微球,研究其对水中亚甲基蓝(MB)的静态吸附性能。实验结果表明,在固液比为1∶250 g·m L~(-1)、p H=10.14、在313 K吸附300 min时,微球对MB的吸附量达到了38.1 mg·g~-,重复吸附5次后吸附率保持在87%。通过吸附热力学实验表明,该吸附符合Langmuir等温吸附模型,△S=24.66 J·mol~(-1)·K~(-1),△H=5.92 k J·mol~(-1),吸附△G0,该吸附是自发的吸热过程,升高温度有利于吸附量的增大。根据动力学研究可知,该吸附过程符合准二级吸附动力学。     

氧化石墨烯表面新型磁性四溴双酚A印迹复合材料的制备及吸附性能

以二氧化硅包覆的磁性氧化石墨烯为载体, 利用热聚合方法制备了对四溴双酚A(TBBPA)有特异吸附效果的新型磁性印迹复合材料. 采用透射电子显微镜(TEM)、 扫描电子显微镜(SEM)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 热重分析(TGA)和样品振动磁强计(VSM)对该印迹复合材料进行了表征. 结果表明, 在氧化石墨烯表面制备了一层厚度为55~65 nm、 热稳定良好的磁性印迹层. 结合磁固相萃取技术(M-SPE)和高效液相色谱(HPLC)检测技术研究了该磁性印迹复合材料对四溴双酚A的吸附行为, 结果表明该印迹复合材料对四溴双酚A具有良好的选择吸附能力, 最大吸附量为16.33 mg/g. 结合HPLC检测技术, 该印迹复合材料可用于分离富集饮用水中的四溴双酚A.     

硅沸石完美骨架上的吸附Ⅱ.乙胺、正戊烷、乙醇在 FAU型沸石上的吸附热

用测定吸附等温线法研究乙胺、正戊烷和乙醇在疏水高硅FAU沸石上的吸附热效应。根据Clapeyron-Clausius方程,处理吸附等温线,得到不同覆盖度C(C=被吸附分子数/晶胞)的等量吸附热Qst(C)(一定覆盖度C时由Clapeyron-Clausius方程计算的吸附热)及平均等量吸附热Qst^*(一定温度区间里等量吸附热Qst的平均值),以及Qst^*与沸点蒸发热△Hv的差值△H1(定义为相互作用强度△H1=Qst^*-△Hv)。所研究的三种有机分子的△H1的次序为△H1(乙胺)>△H1(正戊烷)>>△H1(乙醇)。这与AT值(定义为脱附温度Td与吸附质的沸点温度Tb的差值,无需单位)有正相关关系。由AT值观察到的高硅FAU沸石Si-O骨架与被吸附乙胺之间可能存在的强相互作用、为本研究测定的热力学定量数据△H1值所证明。     

三聚氰胺磁性印迹固相萃取材料的制备及其应用

采用磁性氧化石墨烯(GO)为载体,三聚氰胺(MEL)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,制备了新型三聚氰胺磁性印迹聚合物。 采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微（TEM）、差热分析(TG)和样品振动磁强计(VSM)对该磁性印迹聚合物进行表征和分析,结果表明,在氧化石墨烯表面成功制备磁性印迹聚合物。 结合高效液相色谱分析技术对该印迹聚合物的吸附性能进行检测,结果表明,该磁性印迹聚合物对三聚氰胺表现出特异性吸附性能,最大吸附容量为33.11 mg/g;相对于环丙氨嗪和三聚氰酸,三聚氰胺的选择因子(β)分别是2.43和2.84。 结合磁固相萃取与液相色谱检测技术,实现了牛奶样品溶液中三聚氰胺的分离、富集和检测。     

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。     

水性聚氨酯/功能化石墨烯纳米复合材料的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热法DSC研究了水性聚氨酯/功能化石墨烯(WPU/FGNs)纳米复合材料的非等温结晶行为,分别采用Ozawa方程、莫志深方程研究复合材料的非等温结晶动力学,并通过Kissinger方程计算了结晶过程中的活化能。 结果表明,石墨烯在复合材料的结晶过程中起到异相成核剂的作用,提高了复合材料的结晶起始温度、峰值温度和结晶速率;增加石墨烯的质量分数,复合材料的结晶维数增加;石墨烯增加至0.3%,复合材料的活化能从-47.74 kJ/mol降低至-53.60 kJ/mol,继续增加石墨烯至1.0%,复合材料的活化能增加至-41.74 kJ/mol。     

一种阴离子型三维金属有机框架材料Cu(BDC-NH_2)(4,4'-Bipy)_(0.5)(BDC=对苯二甲酸根,Bipy=联吡啶)的制备及其对甲基紫的吸附性能

以2-氨基对苯二甲酸、4,4'-联吡啶配体和硝酸铜为原料,在溶剂热的条件下,合成了一种的阴离子型三维金属有机框架(MOF)材料Cu(BDC-NH_2)(4,4'-Bipy)_(0.5)(BDC=对苯二甲酸根,Bipy=联吡啶)。通过IR、XRD、SEM、TG、N_2吸附法测比表面积等技术手段表征材料的结构和性能。研究了Cu(BDC-NH_2)(4,4'-Bipy)_(0.5)材料对甲基紫的吸附性能,探讨了甲基紫溶液的初始p H值和初始浓度以及不同吸附温度对吸附量的影响。结果表明,等温吸附模型符合Langmuir等温吸附模型,动力学符合拟二级动力学。热力学参数ΔG0、ΔΗ0和ΔS0,表明Cu(BDC-NH_2)(4,4'-Bipy)_(0.5)对甲基紫的吸附是自发和放热的,在溶液p H=9,温度为20℃条件下,Cu(BDC-NH_2)(4,4'-Bipy)_(0.5)对甲基紫的吸附量为60.09 mg/g,说明Cu(BDC)(4,4'-Bipy)_(0.5)材料可以通过氨基改性,提高其对染料的吸附能力。