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。     

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-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。     

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。     

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。     

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。     

几种赤铁矿的制备、表征及其对氟的吸附性能研究

采用水热合成法、灼烧针铁矿和纤铁矿的方法制备了3种赤铁矿,分别记为Hem-1、Hem-2和Hem-3;用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面及微孔分析、质子电位滴定等技术分析了样品的表面性质,并研究了样品吸附氟离子的特性。结果显示,Hem-1为纯度高、结晶度良好的赤铁矿,Hem-2和Hem-3为结晶度依次减弱的赤铁矿。Hem-1、Hem-2和Hem-3分别为100~200 nm的似球状物、长度200~500 nm的棒状物和100 nm左右无特征形貌的纳米颗粒。Hem-1、Hem-2和Hem-3的比表面积分别为24.46、23.29和37.16 m2·g~(-1)。样品的表面分形度和表面活性羟基密度都表现为Hem-1Hem-2Hem-3。Hem-1、Hem-2和Hem-3对氟离子的最大吸附量qmax分别为6.23、7.19和10.54 mg·g-1。可见,不同方法制备的赤铁矿对氟的吸附容量有较大差异。Langmuir模型比较适合拟合Hem-1和Hem-2对氟离子的等温吸附数据(R2分别为0.988和0.991),而Freundlich模型对Hem-3的等温吸附数据的拟合度较高(R2为0.971)。这表明Hem-1和Hem-2对氟离子的吸附为匀质性表面的单层吸附,而异质性表面的多层吸附为Hem-3吸附氟离子的主要模式。     

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。     

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.     

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。     

2-氨基嘧啶在盐酸介质中对钢的缓蚀性能

用失重法、动电位极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）研究了2-氨基嘧啶(2-AP)在1.0~5.0 mol/L HCl溶液中（20~50 ℃）对冷轧钢的缓蚀作用。 结果表明,2-AP对冷轧钢在1.0 mol/L HCl中具有良好的缓蚀作用,且在钢表面的吸附符合校正的Langmuir吸附模型;缓蚀率随缓蚀剂浓度的增加而增大,但随温度的升高和HCl浓度的增加而降低。 2-AP为混合抑制型缓蚀剂;EIS谱呈半圆容抗弧,电荷转移电阻随缓蚀剂浓度的增加而增大。     

原位合成羟基磷灰石/壳聚糖复合吸附剂及除氟特性研究

利用原位共沉淀法合成了羟基磷灰石/壳聚糖复合吸附剂,通过扫描电镜、X射线粉末衍射、红外光谱和N2吸附-脱附曲线,研究复合前后羟基磷灰石的理化特征变化。实验结果表明与壳聚糖复合后羟基磷灰石的晶型并没有改变,只是结晶度有所降低,且复合后表面形成了不规则的凹凸结构,表面粗糙度增加。比表面积从106.75m2/g增加到127.58m2/g。复合吸附剂孔径大部分集中在10~50nm,属于介孔结构。利用Langmuir和Freundlich吸附等温方程对实验数据进行了拟合,对比相关系数R2值,Langmuir模型能更好地描述该吸附过程。复合吸附剂对氟离子的吸附符合拟二级反应动力学方程。计算了吸附热力学和动力学参数值,探讨了复合吸附剂对氟离子的吸附机理。ΔG0<0、ΔH0>0和ΔS0>0,说明复合吸附剂对氟离子的吸附是自发的、吸热的熵增过程,温度升高有利于吸附。吸附活化能(Ea)=15.03kJ·mol-1,迁移能(E)=7.639kJ·mol-1,说明该吸附过程以物理吸附为主。     

氨基改性核桃壳对废水中Cr(Ⅵ)的静态吸附研究

对1.0~1.6mm的新疆核桃壳进行改性,在其表面引入氨基基团,以此作为吸附剂,研究其对含Cr(VI)模拟废水的静态吸附性能。实验结果表明,改性核桃壳对Cr(VI)有很好的吸附作用,对于50m L浓度为20mg/L模拟水样,当温度为25℃,水样初始p H值为5.89,吸附剂用量为0.50g,吸附时间为180min时,Cr(VI)的去除率可以达到98.6%,并且随着体系温度的升高,改性核桃壳对Cr(VI)的吸附量逐渐增加。吸附等温线拟合结果表明,Langmuir吸附等温模型能更好地描述上述吸附过程。     

生物质竹炭对水中Cd~(2+)的吸附行为研究

以竹炭和经化学改性竹炭作为吸附剂,研究其对水溶液中Cd2+的吸附特性,探讨了竹炭对Cd2+的吸附热力学和吸附动力学性质,通过单因子优化实验探讨了温度、竹炭投加量和p H值对吸附效果的影响。结果表明:竹炭及改性竹炭对Cd2+的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,在18h可达到平衡;其等温吸附曲线符合Langmuir方程,最大吸附量分别为10.18mg/g和16.71mg/g;两者对Cd2+的吸附受温度的影响较小;竹炭及改性竹炭的最佳投加量分别为0.8g、0.6g;p H对竹炭及改性竹炭吸附Cd2+的影响较大,在p H 2~6范围时,竹炭及改性竹炭对Cd2+的吸附量随p H的增加而增加。     

一个与吸附剂浓度有关的Langmuir等温式

实验测定了不同吸附剂浓度下, 高岭土对Pb(II)和Cu(II)的吸附作用, 结果表明存在明显的吸附剂浓度效应, 即吸附等温线随吸附剂浓度升高而降低. 采用传统的Langmuir 吸附等温式对实验数据进行拟合表明, 此等温式可准确地描述给定吸附剂浓度下的吸附结果, 但不能预测其吸附剂浓度效应. 根据表面组分活度(SCA)模型, 假设吸附剂颗粒间存在相互作用, 吸附剂表面吸附位的活度系数不等于1, 而应为吸附剂浓度的函数, 推导出了一个与吸附剂浓度有关的Langmuir (Langmuir-SCA)方程. 运用高岭土吸附Pb(II)和Cu(II)以及文献中蛭石吸附Zn(II)和Cd(II)、咖啡吸附Pb(II)的实验数据检验方程的适用性, 结果表明Langmuir-SCA方程可准确地描述所观察到的吸附剂浓度效应. 方程的两个内禀参数, 热力学平衡常数(K_eq)和特征饱和吸附量(Γ_m⁰), 与吸附剂浓度无关, 并可由吸附实验数据拟合求得.     

Ca~(2+)交联聚丙烯酸钠的合成及其对Pb~(2+)的吸附研究

利用溶液聚合法和Ca~(2+)表面交联法制备了Ca~(2+)交联的聚丙烯酸钠(CPAANa)。在25℃条件下,以CPAANa为吸附剂,开展了对Pb~(2+)的吸附研究工作,以FT-IR,SEM和TGA测试手段分析了吸附前后CPAANa样品的变化。吸附研究显示,CPAANa在p H值为2~5.5的范围内具有很好的吸附性能,对初始浓度低于300mg/L的Pb~(2+)废水可以达到99%以上的去除率。CPAANa对Pb~(2+)的吸附动力学符合准二级动力学模型,其等温曲线符合Langmuir吸附模型,由此得到的最大吸附量为650.34mg/g。由D-R模型得出的平均吸附自由能E=26.1k J/mol,表明CPAANa对Pb~(2+)的吸附属于化学吸附。重复利用实验显示,该材料具有较好的重复利用性能。     

带正电荷蛋白在纳米/微米草酸钙晶体上的吸附特性及其与带负电荷蛋白吸附的比较

研究尺寸分别为100 nm和3μm的一水草酸钙(COM)和二水草酸钙(COD)晶体对带正电荷的蛋白溶菌酶(LSZ)的吸附差异,并与带负电荷的蛋白牛血清白蛋白(BSA)的吸附进行了比较。LSZ在纳米/微米COM和COD晶体上的吸附都很好的拟合了Langmuir模型,属于单分子层吸附。纳米/微米COM和COD对LSZ的最大吸附量顺序为COD-100 nmCOM-100 nmCOD-3μmCOM-3μm;晶体的比表面积越大,曲率越小,晶体表面所带电荷越负,晶体结晶水越多,均导致LSZ吸附量越大。体系离子强度和p H值亦影响LSZ的吸附。随着Na Cl浓度增加,LSZ的吸附量减小,说明Na+离子能与带正电荷的蛋白LSZ竞争晶体表面的吸附位点,导致晶体表面吸附LSZ的位点减少。晶体对LSZ的最大吸附量都出现在LSZ的等电点附近(p H=10.7);在p H=5~8(生理条件)时,LSZ的吸附量随p H值的增大而增大。本文结果提示,通过减小尿液的p H值或者适当增大尿液的离子强度,可以减小LSZ在尿微晶上的吸附量,有可能达到抑制草酸钙结石的效果。     

超高真空质谱法研究氧在电解银上的吸附态

运用超高真空程序升温反应(TPRS)技术研究了氧在电解银上的化学吸附。在宽广的压力范围内(1—10~(-8) torr)考察了几种吸附氧种的变化规律, 并观察到在覆盖度为0.2—0.6时表面吸附物种的突变。用同位素交换和CO滴定实验证实了在电解银表面存在三种氧吸附态: (1) 弱的未解离的分子态吸附(E_d=92 kJ mol~(-1), v=4×10~(11) S~(-1)); (2) 强的解离的原子态吸附(E_d=134 kJ mol~(-1), v=4.7×10~(13) S~(-1)); (3)氧在银体相中扩散。进一步的实验发现, 分子态吸附氧与表面杂质的存在有关。用等温脱附技术研究了氧在银中的扩散, 得到了扩散量随温度增加的定性规律。     

V-P-O/SiO2催化剂上表面氧性质的研究

 用浸渍法制备了组成为V2O5∶P2O5∶SiO2=20∶x∶100(x=0~60,质量比)的V-P-O/SiO2催化剂,用TPR, IR和TPD法测定了苯和氧在催化剂表面的吸附,在无气相氧和吸附氧存在的条件下用连续TPD方法测定了苯化学吸附与催化剂表面活性端基氧之间的关系. 发现V-P-O/SiO2催化剂对苯的吸附至少有四种吸附中心,但有两种吸附中心是不具有催化活性的,一种对应于苯的物理吸附,而另一种则被CO2所占据.V-P-O/SiO2催化剂表面上氧的吸附随催化剂中P2O5含量的增加而增加,而苯的化学吸附随催化剂表面活性端基氧的增加而增加.     

聚羧酸型梳状共聚物超分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附性能

采用紫外光谱(UV)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对聚羧酸型梳状共聚物超分散剂(TERSPERSE^®2700)在氟虫腈颗粒界面的吸附等温线、 吸附动力学、 吸附作用力、 吸附层厚度以及吸附状态等进行了分析. 实验结果表明, TERSPERSE^®2700分散剂在氟虫腈颗粒界面的吸附模型符合Langmuir吸附等温式, 吸附量随着温度升高而增大, 并计算了ΔG^0-, ΔH^0-和ΔS^0-. 吸附符合准一级动力学模型, 吸附速率常数随着温度升高而增大, 吸附活化能E_a=29.28 kJ/mol. 利用XPS谱图, 估算其吸附厚度约为1 nm, 表明存在吸附作用. 实验发现氟虫腈存在分子间氢键, 同时氢键也是分散剂分子与氟虫腈颗粒表面结合的重要作用力.