聚合羟基铁改性蒙脱石的制备、表征及吸附Se（Ⅵ）的特性

采用共沉淀法制备了3种聚合羟基铁改性蒙脱石（Mt-Fe_x,x=1,2,3）,对比研究了纯蒙脱石（Mt）和Mt-Fe_x（x=1,2,3）的表面性质及吸附Se（Ⅵ）的特性。结果表明,Mt样品的d_（001）层间距为1.296nm,在Mt-Fe_x中升高至1.430nm以上;与Mt样品比较,Mt-Fe_x的孔体积、表面积、表面分形度均随含铁量的增加而升高,其中微孔体积和微孔表面积的变化尤为明显;Mt样品的等电点（IEP）低于3,而Mt-Fe₃的IEP升高至6.8;初始pH=5.0时,Mt和Mt-Fe_x（x=1,2,3）的表面ζ电位分别为-33.5,-11.7,9.9和33.2mV。单吸附位Langmuir模型能够很好地拟合Mt样品对Se（Ⅵ）的等温吸附数据（R²=0.993）,4种样品吸附数据的单吸附位Langmuir拟合判断系数（R²）随样品含铁量的增加而降低;3种Mt-Fe_x样品的吸附数据更适合用双吸附位Langmuir模型拟合（R²=0.993~0.997）;Freundlich模型对4种样品的吸附数据拟合度较低（R²=0.849~0.970）,其判断系数（R²）随样品含铁量的增加而升高。初始pH=5.0时,Mt和Mt-Fe_x（x=1,2,3）对Se（Ⅵ）的吸附容量分别为4.23,7.83,10.38和14.34mg·g^-1。可见,聚合羟基铁含量较高的Mt-Fe_x样品对土-水体系中Se（Ⅵ）的固定能力明显高于Mt。     

聚合羟基铁改性蒙脱石的制备、表征及吸附Se(Ⅵ)的特性（英文）

采用共沉淀法制备了3种聚合羟基铁改性蒙脱石(Mt-Fex,x=1,2,3),对比研究了纯蒙脱石(Mt)和Mt-Fex(x=1,2,3)的表面性质及吸附Se(Ⅵ)的特性。结果表明,Mt样品的d(001)层间距为1.296 nm,在Mt-Fex中升高至1.430 nm以上;与Mt样品比较,MtFex的孔体积、表面积、表面分形度均随含铁量的增加而升高,其中微孔体积和微孔表面积的变化尤为明显;Mt样品的等电点(IEP)低于3,而Mt-Fe3的IEP升高至6.8;初始p H=5.0时,Mt和Mt-Fex(x=1,2,3)的表面ζ电位分别为-33.5,-11.7,9.9和33.2m V。单吸附位Langmuir模型能够很好地拟合Mt样品对Se(VI)的等温吸附数据(R2=0.993),4种样品吸附数据的单吸附位Langmuir拟合判断系数(R2)随样品含铁量的增加而降低;3种Mt-Fex样品的吸附数据更适合用双吸附位Langmuir模型拟合(R2=0.993~0.997);Freundlich模型对4种样品的吸附数据拟合度较低(R2=0.849~0.970),其判断系数(R2)随样品含铁量的增加而升高。初始p H=5.0时,Mt和Mt-Fex(x=1,2,3)对Se(Ⅵ)的吸附容量分别为4.23,7.83,10.38和14.34 mg·g-1。可见,聚合羟基铁含量较高的Mt-Fex样品对土-水体系中Se(Ⅵ)的固定能力明显高于Mt。     

氧化铁改性蛭石的制备、表征及吸附氟的特性

采用共沉淀法制备了3种不同含铁量的氧化铁改性蛭石(Verm-Fe_x,x=5,10,20),研究了纯蛭石(Verm)和Verm-Fe_x的表面性质及吸附氟的特性。与样品Verm比较,3种Verm-Fe_x中Verm的d₍₀₀₂₎层间距略有升高;Verm-Fe_x的孔体积、表面积、表面分形度均随含铁量的增加而升高,其中微孔体积和外表面积的增加幅度更明显。4种样品的等电点(IEP)也随含铁量的增加而明显升高;初始pH＝5.0时,它们的表面ζ电位分别为-16.4,-6.1,10.5和28.4 mV。4种样品对氟的等温吸附数据用单吸附位Langmuir模型拟合(R²=0.973~0.995)时,Verm的R²最高;双吸附位Langmuir模型可很好地描述3种Verm-Fe_x样品的等温吸附过程(R²=0.991~0.998);Freundlich模型对4种样品吸附数据的拟合度较差(R²=0.835~0.937),但R²随样品含铁量的增加而略微升高。初始pH=5.0时,Verm和Verm-Fe_x(x=5,10,20)对氟的最大吸附容量(q_max)分别为3.18,6.76,9.27和12.43 mg·g^-1。可见,Verm-Fe_x(尤其含铁量较高的产物)对表生环境中氟的吸附固定性能明显高于Verm。     

氧化铁改性蛭石的制备、表征及吸附氟的特性

采用共沉淀法制备了3种不同含铁量的氧化铁改性蛭石（Verm-Fe_x,x=5,10,20）,研究了纯蛭石（Verm）和Verm-Fe_x的表面性质及吸附氟的特性。与样品Verm比较,3种Verm-Fe_x中Verm的d_（002）层间距略有升高;Verm-Fe_x的孔体积、表面积、表面分形度均随含铁量的增加而升高,其中微孔体积和外表面积的增加幅度更明显。4种样品的等电点（IEP）也随含铁量的增加而明显升高;初始pH＝5.0时,它们的表面ζ电位分别为-16.4,-6.1,10.5和28.4 mV。4种样品对氟的等温吸附数据用单吸附位Langmuir模型拟合（R²=0.973~0.995）时,Verm的R²最高;双吸附位Langmuir模型可很好地描述3种Verm-Fe_x样品的等温吸附过程（R²=0.991~0.998）;Freundlich模型对4种样品吸附数据的拟合度较差（R²=0.835~0.937）,但R²随样品含铁量的增加而略微升高。初始pH=5.0时,Verm和Verm-Fe_x（x=5,10,20）对氟的最大吸附容量（q_max）分别为3.18,6.76,9.27和12.43 mg·g^-1。可见,Verm-Fe_x（尤其含铁量较高的产物）对表生环境中氟的吸附固定性能明显高于Verm。     

改性凹凸棒土对Mo(Ⅵ)的吸附性能研究

研究了改性凹凸棒土吸附Mo(Ⅵ)的性能和机理,探讨了Mo(Ⅵ)溶液的起始浓度、pH值、吸附时间以及温度对此吸附剂吸附Mo(Ⅵ)性能的影响,得出了适宜的吸附条件.用红外对适宜条件下的吸附产物进行了表征.结果表明:改性凹凸棒土吸附Mo(Ⅵ)的适宜条件为:Mo(Ⅵ)溶液初始浓度1.86 mg·L-1,pH值2.20,时间20 min,温度35 ℃.改性凹凸棒土与MoO42-离子间通过静电作用(化学吸附)以及物理吸附相结合.     

不同调节剂制备MOF-Fe的性质及对Se(Ⅳ)的吸附性能

以HF、HCl、H_2O和Na Ac溶液为调节剂合成了4种MOF-Fe样品,用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、N_2等温吸附-脱附、综合热分析(TG/DTG和DTA)和质子电位滴定研究了4种样品的结构与表面性质,以及对亚硒酸根(Se(Ⅳ))等温吸附特性。MOF-Fe(HF)、MOF-Fe(HCl)、MOF-Fe(H_2O)和MOF-Fe(Na Ac)四种样品均具有八面体MIL-100(Fe)的晶体结构,但它们的结晶度和晶面取向略有差异。4种样品的比表面积分别为1 683、1 517、1 641和1 734 m~2·g~(-1),其总孔体积依次降低,微孔孔径分别为1.27、1.22、1.22和1.17 nm。MOF-Fe(HF)样品的脱羧基失重峰温度最高(415℃),苯环碳化失重峰温度最低(462℃);MOF-Fe(HCl)、MOF-Fe(H_2O)和MOF-Fe(Na Ac)样品出现了因氧化铁被碳还原所致的失重平台(566~716℃)。样品悬浮液从p H=6.0降到3.0时,消耗H~+的量表现为MOF-Fe(H_2O)MOF-Fe(HCl)MOF-Fe(HF)=MOF-Fe(Na Ac),它们的电荷零点(p H_(ZPC))依次为3.1、3.5、3.6和3.5。MOF-Fe(Na Ac)、MOF-Fe(HCl)、MOF-Fe(H_2O)和MOF-Fe(HF)对Se(Ⅳ)的吸附亲和力依次减小,它们对Se(Ⅳ)的吸附容量(Q_m)分别为77.69、107.07、117.40和87.15 mg·g~(-1)。显著性分析显示,MOF-Fe的羟基密度与样品吸附Se(Ⅳ)的Q_m显著正相关。研究结果表明,MOF-Fe样品的结构热稳定性和羟基/配位水分子等活性位点密度受合成样品时加入的调节剂影响,用HF作为调节剂合成MOF-Fe样品有利于提高样品中羧基与苯环之间的C-C键合强度和热分解产物的稳定性,降低苯环碳化温度;HCl和H_2O作为调节剂有利于提高样品的活性位点密度,可提高MOF-Fe样品对Se(Ⅳ)吸附容量。     

磁性壳聚糖微球的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

用壳聚糖包埋磁流体,用戊二醛交联制成磁性壳聚糖微球,并用红外光谱表征其结构。用制备的磁性壳聚糖微球吸附Cr(Ⅵ)离子,考察了其对Cr(Ⅵ)离子的吸附性能;探讨了吸附时间、溶液pH值、吸附剂用量、温度、Cr(Ⅵ)起始浓度以及其他离子存在对Cr(Ⅵ)离子去除率的影响。实验结果表明,磁性壳聚糖微球吸附Cr(Ⅵ)离子的最佳条件为:吸附平衡时间40 min,最佳吸附pH值6左右,磁性壳聚糖微球用量10 mg,温度升高有利于提高磁性壳聚糖微球的吸附效率,Cr(Ⅵ)离子起始质量浓度为12μg/mL,无机盐的存在引起磁性壳聚糖微球的吸附性能降低。并且考察了吸附剂的再生性能,实验结果表明磁性壳聚糖微球具有良好的重复使用性。     

碳羟基磷灰石除废水中铬(Ⅵ)吸附动力学和热力学研究

利用废弃蛋壳合成碳羟基磷灰石(CHAP)对含铬(Ⅵ)离子废水进行吸附实验研究,考查了溶液的pH值、吸附时间和温度对吸附平衡的影响,并探讨了吸附动力学和热力学行为.结果表明:常温下,吸附时间为30min、pH=3.0、5g/L CHAP对50mg/L的铬(Ⅵ)离子的吸附率达到98.3%以上,CHAP对铬(Ⅵ)离子的吸附机理符合Langmuir和Freundlich方程;准二级动力学模型比准一级动力学模型能更好地描述CHAP对含铬(Ⅵ)离子吸附动力学行为;不同温度下的吸附热力学的吉布斯自由能以及熵变和焓变显示该吸附过程为自发吸热反应.     

改性蔗髓重金属吸附剂去除水中Cr(Ⅵ)的动力学研究

对甘蔗渣预处理后以Na OH和二硫化碳改性转型合成重金属吸附剂。实验结果表明,改性后蔗髓纤维(MSCB)投加量为4 g/L,对50 mg/L Cr(Ⅵ)的最大吸附量为9.8 mg/g,平衡时间为30~60 min,去除率达98.05%,出水浓度0.78 mg/L,比改性前蔗髓纤维对Cr(Ⅵ)的吸附率(23.7%)提高了74.35%。MSCB对Cr(Ⅵ)的吸附进行Langmuir与Freundlich等温吸附方程拟合,更符合Langmuir单分子化学吸附;对吸附动力学拟合模型分析,吸附过程更符合准二级速率方程;吸附热力学模型显示该吸附为自发进行的吸热反应且是熵增过程。     

双(羟基)金属复合氧化物的表面改性

水滑石;硬脂酸;湿法表面改性;双(羟基)金属复合氧化物的表面改性     

铝掺杂针铁矿的制备、表征及吸附氟的特性

水热条件下制备了针铁矿(Goe)和几种铝掺杂针铁矿(Goe-Al_(0.1),Goe-Al_(0.2)和Goe-Al_(0.4)),用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氮气物理性吸附、酸碱滴定等手段对样品进行了表征,并研究了它们对氟离子的吸附特性。结果表明,随着铝掺杂量的增加,铝掺杂针铁矿的结晶度不断减弱、颗粒的长度不断减小。4种样品的微孔表面积、孔体积和表面分形度都表现为GoeGoeAl0.1Goe-Al_(0.2)Goe-Al_(0.4),而孔径分布表现为相反的顺序。Goe、Goe-Al_(0.1)、Goe-Al_(0.2)和Goe-Al_(0.4)的电荷零点(PZC)分别为8.2、8.3、8.5和8.7,pH=5.0时它们的表面电荷量分别为0.66、0.83、1.03和1.19 mmol·g~(-1)。准二级动力学模型适合描述4种样品对氟的吸附动力学过程,表明化学吸附是主要作用机制。一位Langmuir模型可较好的拟合等温吸附数据(R2为0.967~0.981),二位Langmuir模型对等温吸附数据的拟合度更高(R2为0.982~0.995),而Freundlich模型的拟合度较低(R2为0.877~0.912)。初始pH=5.0时,Goe、Goe-Al_(0.1)、Goe-Al_(0.2)和Goe-Al_(0.4)对氟的最大吸附容量分别为8.83、10.24、11.72和12.86 mg·g~(-1)。可见,铝掺杂针铁矿对土-水环境中氟的吸附容量高于纯针铁矿。     

铝掺杂针铁矿的制备、表征及吸附氟的特性

水热条件下制备了针铁矿（Goe）和几种铝掺杂针铁矿（Goe-Al_0.1,Goe-Al_0.2和Goe-Al_0.4）,用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、氮气物理性吸附、酸碱滴定等手段对样品进行了表征,并研究了它们对氟离子的吸附特性。结果表明,随着铝掺杂量的增加,铝掺杂针铁矿的结晶度不断减弱、颗粒的长度不断减小。4种样品的微孔表面积、孔体积和表面分形度都表现为Goe < Goe-Al_0.1 < Goe-Al_0.2 < Goe-Al_0.4,而孔径分布表现为相反的顺序。Goe、Goe-Al_0.1、Goe-Al_0.2和Goe-Al_0.4的电荷零点（PZC）分别为8.2、8.3、8.5和8.7,pH=5.0时它们的表面电荷量分别为0.66、0.83、1.03和1.19 mmol·g^-1。准二级动力学模型适合描述4种样品对氟的吸附动力学过程,表明化学吸附是主要作用机制。一位Langmuir模型可较好的拟合等温吸附数据（R²为0.967~0.981）,二位Langmuir模型对等温吸附数据的拟合度更高（R²为0.982~0.995）,而Freundlich模型的拟合度较低（R²为0.877~0.912）。初始pH=5.0时,Goe、Goe-Al_0.1、Goe-Al_0.2和Goe-Al_0.4对氟的最大吸附容量分别为8.83、10.24、11.72和12.86 mg·g^-1。可见,铝掺杂针铁矿对土水环境中氟的吸附容量高于纯针铁矿。     

石杉碱甲分子印迹聚合物的制备、表征及其吸附性能

以硅胶为牺牲载体,石杉碱甲为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,二乙烯基苯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,首次制备了石杉碱甲分子印迹聚合物,并用红外光谱、扫描电子显微镜和热重分析研究了印迹聚合物的结构特征,用静态吸附法和Scatchard分析法研究了印迹聚合物的识别效能和表面位点分布特征。 结果表明,石杉碱甲印迹聚合物对模板分子具有较好的选择吸附性能,选择系数为1.399。Scatchard分析表明,印迹聚合物基体中主要存有两类吸附位点,对高亲和位点：平衡离解常数Kd1=0.776 g/L,最大表观结合量Qmax1=0.213 mg/g;对低亲和位点：平衡离解常数Kd2=0.169 g/L,最大表观结合量Qmax2=0.832 mg/g。 当该聚合物用于微固相萃取蛇足石杉粗提液中的石杉碱甲时,石杉碱甲回收率为93.5%,显示了较好的富集效果。     

蒙脱土/阳离子偶氮染料插层纳米复合物离子交换吸附

从有机阳离子与蒙脱土离子交换吸附原理出发,推导出吸附等温式和表面二维状态方程理论关系,给出了热失重确定吸附量的数据处理方法．选择具有光致变色功能、整个分子共轭的有机阳离子GTL作为插层剂,成功制备了一系列插层纳米复合物．GTL阳离子交换吸附实验数据符合推导出的吸附等温式,插层复合物界面压强π随其含水量增大而线性减小,在较低π下,层间GTL以平行于蒙脱土片层表面的单分子层形态排列;随着π增大,层间GTL以倾斜于蒙脱土片层表面的头尾交指型团聚体形态排列;在更大的π下,层间GTL倾向垂直于蒙脱土片层表面成双分子层排列,其尾端重叠自组装形成超分子共轭纳米结构,层间GTL热稳定性大幅度提高。     

羟基铝离子柱撑蒙脱石材料的制备与结构表征

采用水洗过滤提纯蒙脱石原矿,以NaCl作为钠化改型剂对提纯后的蒙脱石原矿进行了钠化改型,以NaOH水解AlC13溶液制备了铝柱化剂,并采用离子交换法使铝柱化剂柱撑进入钠基蒙脱石层间得到羟基铝离子柱撑蒙脱石。采用XRF,XRD,SEM等方法对铝柱撑蒙脱石载体的结构进行了表征。柱撑前后样品的测试结果表明,羟基铝离子通过离子交换反应进入蒙脱石层间。     

聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/蒙脱土/腐殖酸钠复合物对Pb2+的吸附性能

用制备的聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/蒙脱土/腐殖酸钠复合吸附剂,研究了溶液pH值、吸附时间和Pb2+溶液初始浓度等因素对重金属Pb2+的吸附性能,探讨了复合吸附剂对Pb2+的吸附机理。结果表明,在pH值为6.0、吸附时间2 h、Pb2+溶液初始浓度0.01 mol/L和吸附剂用量0.10 g的条件下,复合吸附剂对Pb2+的吸附量达到364.05 mg/g,平衡所需的时间为15 min。与蒙脱土相比,复合吸附剂具有更高的吸附容量和更快的吸附速率。     

Zr柱撑蒙脱土上负载稀土铈及铜铈催化剂的制备与表征

The Zr-pillaraed montmorillonite supported Ce and Cu-Ce catalysts were prepared by impregnation method. The performance of the catalysts was evaluated via the catalytic oxidation of volatile organic compounds (acetone, ethyl acetate, and toluene). The results showed that after supporting with Ce and Cu-Ce, the catalysts had a better reducibility. Moreover, the surface areas of the samples were increased. In addition，it was found that the Zr-pillared montmorillonite supported Cu-Ce catalysts had a higher activity and the reaction temperature decreased by 150～200 ℃ compared with the sample without Cu-Ce modification.