Fe3O4/HA复合吸附剂对Ni(Ⅱ)的吸附性能研究

采用碱溶酸析法提取腐植酸(HA),通过CaCl₂对其改性后与Fe₃O₄进行复合,制备出不同配比的Fe₃O₄/HA复合吸附剂。利用SEM、BET、FT-IR、XRD分析方法对HA、钙改性HA、Fe₃O₄/HA复合吸附剂进行了表征,考察了物料配比及吸附时间、pH值、温度、投加量和初始浓度对Ni(Ⅱ)吸附率的影响。结果表明:质量复合比mHA:mFe₃O₄:mCaCl₂为3∶2∶2的Fe₃O₄/HA复合吸附剂(HA2)对Ni(Ⅱ)吸附效果最佳。当加入0.8 g吸附剂,Ni(Ⅱ)初始浓度为0.1 g·L^-1,吸附5 h,pH=5,温度40℃,吸附剂对Ni(Ⅱ)的吸附率为92.57%。复合吸附剂在4次吸附脱附后,对Ni(Ⅱ)的吸附率仍达到52%。吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich吸附等温式。在20℃~40℃条件下,热力学参数ΔG<0、ΔS=37.57 J/(mol·K)、ΔH=11.07 kJ·mol^-1,表明该吸附是自发、熵增、吸热的过程。     

Fe3O4/壳聚糖复合纳米粒子吸附剂的制备及其对Pb2+吸附性能

用乙二醇为溶剂,三氯化铁和尿素为起始反应试剂,柠檬酸为粒子表面修饰剂,通过一步溶剂热法制备Fe3 O4纳米粒子,然后以一定浓度配比的Na2 SO4与NaOH混合液为沉淀剂,通过沉淀聚合法制备Fe3 O4/壳聚糖复合纳米粒子吸附剂。利用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(IR)、透射电子显微镜(TEM)和物理特性测试仪(PPMS)表征样品的结构、形貌和磁性能,并使用原子吸收分光光度计(AAS)评价吸附剂对Pb2+的吸附去除性能。结果表明,Fe3O4/壳聚糖复合纳米粒子吸附剂是由磁性Fe3O4纳米球形粒子和鱼卵状壳聚糖纳米粒子聚集体复合而成,该吸附剂对Pb2+有很好的吸附去除性能,它对Pb2+的等温吸附线符合Langmuir模型,在温度298k和pH值5时,吸附剂对Pb2+的饱和吸附量为105.5mg/g。     

新型络合吸附剂的研究(Ⅲ)——镍离子模板高分子多乙烯多胺络合吸附剂的合成和特性

以金属Ni(Ⅱ)离子为模板,合成了高分子多乙烯多胺络合吸附剂.研究了它们对重金属离子(Cu²⁺,Ni²⁺,Zn²⁺,Co²⁺的吸附特性.结果表明,这类吸附剂对Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ),Zn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)离子的吸附容量分别达239.60、231.30、131.83、81.23mg/g(千);相应选择性顺序为Cu(Ⅱ)≈Ni(Ⅱ)>Zn(Ⅱ)>Co(Ⅱ).     

新型络合吸附剂的研究(Ⅱ)——铜离子模板高分子多乙烯多胺络合吸附剂的合成和特性

以金属Cu(Ⅱ)离子为模板,合成了高分子多乙烯多胺络合吸附剂,研究了它们对重金属离子(Cu²⁺,Ni²⁺,Co²⁺,Zn²⁺)的吸附特性。发现这类吸附剂具有高吸附容量和优良的吸附选择性。     

汞离子天然吸附剂

汞离子是现代工业中剧毒的污染物之一,研究者致力于汞离子高效吸附剂的研制已有多年.本文基于国内外最新研究文献,系统论述了汞离子天然吸附剂如壳聚糖、矿物、微生物及其改性材料等的吸附性能,并详细比较了各种吸附剂的优缺点,指出天然吸附剂来源广泛、价格便宜,尤其是修饰后的壳聚糖吸附性能甚至可以和一些合成吸附剂相媲美.在所报道的天然吸附剂中,引入巯基后的戊二醛交联壳聚糖,对初始浓度为500 mg/L的汞离子的吸附容量可达1 604.7mg/g,属已知的汞离子天然吸附剂中之最.天然汞离子吸附剂在工业废水处理中显示出了广阔的应用前景.     

CTS/纳米SiO_2吸附剂对低浓度稀土离子的富集与回收

通过CTS/纳米Si O2吸附剂对低浓度稀土离子的吸附实验,研究了吸附剂的吸附-解吸性能。在吸附温度为25℃,p H=5,Gd3+、La3+和Y3+初始浓度分别为45mg/L、37.5mg/L和27.5mg/L,吸附剂加入量为40mg等条件下,CTS/纳米Si O2吸附剂对稀土离子Gd3+、La3+和Y3+的饱和吸附量分别为22.3mg/g、17.8mg/g和12.9mg/g。采用Langmuir模型对吸附平衡实验数据进行了线性模拟,并测定了吸附等温线。研究表明,CTS/纳米Si O2吸附剂对稀土离子有很强的吸附效果,吸附率高达98%,可用盐酸解吸回收稀土离子,并且吸附剂可再生利用。     

凹凸棒黏土负载纳米TiO2-Fe3O4吸附剂的制备及Cr(Ⅵ)的脱除

采用溶胶-凝胶法、一锅反应法制备了负载纳米TiO₂和Fe₃O₄的凹凸棒黏土(TiO₂-Fe₃O₄-ATP)吸附剂,并进行了模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附及脱附性能的研究。 通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和EDS等分析方法对ATP负载纳米TiO₂-Fe₃O₄前后结构进行了表征,考察了物料配比及吸附时间、pH值、温度、投加量和初始质量浓度对Cr(Ⅵ)吸附率的影响。 结果表明,吸附剂在Ti元素含量与负载总量的摩尔比为3：4时吸附效果最佳。 当吸附剂质量为0.6 g,Cr(Ⅵ)离子初始质量浓度小于0.8 mg/L时,pH=6,温度20 ℃,吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附率为79.8%。 TiO₂-Fe₃O₄-ATP吸附剂对Cr(Ⅵ)离子吸附满足Freundlich模型。 在20~40 ℃ 条件下,吸附过程ΔG<0、ΔS=-43.55 J/(mol·K)、ΔH=-14.36 kJ/mol,表明该吸附是个自发、熵减、放热的过程。 吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率控制步骤以表面化学反应为主。 TiO₂-Fe₃O₄-ATP吸附剂在循环使用4次后,吸附率仍能达到65%以上。     

矿物质氧化物对燃煤烟气中砷/铅的吸附特性研究

选取典型的矿物质氧化物为吸附剂，在两段式固定床反应器中研究了模拟烟气气氛下吸附剂吸附As₂O₃、PbO的特性，吸附反应的原子态密度、吸附位、吸附能等通过密度泛函理论（DFT）计算获得。结果表明，CaO的砷吸附容量最大，900 ℃吸附砷容量为5.25 mg/g；其次是Fe₂O₃、MgO、Al₂O₃，吸附的砷以As³⁺和As⁵⁺的砷酸盐形式存在，高岭土和飞灰具有较大的PbO吸附容量，最大吸附容量分别为6.69和2.75 mg/g；其次是SiO₂和Al₂O₃，并且50%SiO₂/50%Al₂O₃ 混合吸附剂的铅吸附容量高于单一氧化物，吸附剂表面O原子是As₂O₃的吸附活性位点，吸附剂暴露的不饱和Si和Al原子是PbO的吸附活性位点，此外温度、烟气气氛对吸附容量和吸附产物有显著影响。     

离子液体负载的金属框架Py/MOF-199的制备及其吸附脱硫性能

制备了金属框架MOF-199(Cu-BTC),并将[Hnmp][H2PO4]离子液体负载到MOF-199上合成了离子液体负载的金属框架Py/MOF-199。对吸附剂进行了X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、比表面积表征。考察了MOF-199预处理条件、离子液体负载方式、负载量、负载温度、负载时间对噻吩吸附脱除性能的影响,通过正交实验优化了吸附剂的制备条件和吸附脱硫条件。结果表明,离子液体改性得到的Py/MOF-199保持了MOF-199的规则的八面体结构。Py/MOF-199的适宜制备条件为:采用二氯甲烷索氏提取并真空干燥法进行预处理MOF-199后,再用溶剂热法负载[Hnmp][H_2PO_4],负载温度为50℃,负载时间为8 h,负载量为7%。各因素对吸附剂脱硫性能影响大小顺序为:负载温度负载时间离子液体负载量。适宜Py/M OF-199吸附脱硫条件为:模拟油为10 mL,吸附剂用量0.2 g,吸附温度70℃,吸附时间1 h。在此条件下,噻吩脱除率可达到96.7%。     

核桃壳对废水中Zn~(2+)的吸附研究

采用核桃壳吸附模拟废水中Zn2+,实验结果表明,25℃时,采用粒径为2.5~3.0mm的吸附剂0.6g,pH值为6.0,处理50mL浓度为5mg/L的含Zn2+模拟废水,吸附时间120min,Zn2+的去除率达62%。核桃壳对Zn2+的吸附行为符合拟二级动力学方程和Freundlich等温吸附方程,Zn2+浓度分别为2mg/L、5mg/L、10mg/L时,吸附速率分别为0.0624g/mg·min、0.0060g/mg·min、0.0055g/mg·min,最大吸附量为0.465mg/g。吸附剂再生使用5次后去除率下降,吸附剂内部孔隙率下降。     

La-金属有机骨架化合物的制备及其除氟性能研究

采用水热合成法制备La-MOFs吸附剂,通过扫描电镜、红外光谱、X-射线粉末衍射和N_2吸附-脱附曲线对La-MOFs吸附剂的结构和形貌进行表征,并研究其对水溶液中氟离子的吸附特性。La-MOFs吸附剂为毛线团状球形结构,最可几孔径为15.84nm,比表面积为16.95m~2/g。吸附氟离子后形成了氟化镧晶体。考察了硝酸镧与2-氨基对苯二甲酸质量比(LN/AA)、反应温度和反应时间等因素对La-MOFs吸附水中氟离子的影响。结果表明,在LN/AA=4∶3、DMF反应温度130℃、反应时间24h、甲醇热处理温度120℃条件下,La-MOFs吸附容量达到最大值43.1mg/g。La-MOFs吸附剂对氟离子的吸附动力学遵循准二级动力学反应模型,吸附反应为多级控制过程;相比于Langmuir模型,La-MOFs吸附剂对氟离子的吸附更加符合Freundlich模型,该吸附过程为放热反应,温度越高越有利于吸附。     

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。     

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...     

焙烧层状氢氧化镁铝对水中氟离子的吸附性能

研究了焙烧层状氢氧化镁铝(CLDH)对水中氟离子的吸附性能,考察了焙烧温度、吸附时间、吸附剂用量、溶液pH值等条件对吸附的影响.发现在较宽的pH(5.5～9.5)值范围内,CLDH对水中氟离子具有良好的吸附能力,室温下0.2gCLDH可将50mL浓度为15mg/L氟离子溶液处理为符合含氟标准的饮用水.吸附平衡符合Langmuir方程,在60min内达到饱和吸附,室温下饱和吸附量为22.64 mg/g.吸附饱和后的CLDH焙烧再生,循环使用5次后饱和吸附量为10.37 mg/g.     

Bi2S3对有机溶剂中碘的吸附性能研究

含铋材料相比于含银碘吸附剂具有制备成本低、碘吸附容量高，吸附速率快等优点，在含碘废物的处理领域具有潜在的应用价值。本文以二甲亚砜和水作溶剂，五水硝酸铋和硫粉为原料制备Bi₂S₃。并以它作为碘吸附剂，研究其对环己烷中I₂的吸附性能。吸附动力学拟合数据表明，Bi₂S₃对I₂的吸附服从准二级动力学方程，主要为化学吸附。Bi₂S₃对I₂的最大吸附容量可达2234 mg/g。由扫描电子显微镜和X-射线衍射光谱分析结果可知，I₂被Bi₂S₃成功吸附，所吸附的I₂主要以BiI₃和BiOI的形式存在。此工作表明含铋材料在含碘废物的处理领域具有潜在的应用价值。     

吡啶酮改性纤维素吸附剂对金属离子的吸附性能

经过两步简单反应合成了一种新型吡啶酮功能化纤维素吸附剂。该吸附剂的结构和表面形貌分别通过红外光谱和扫描电镜进行了表征,研究了其作为吸附剂对重金属离子的吸附性能。结果表明,吡啶酮双酸改性后纤维素吸附剂的表面变粗糙、比表面积增大,该吸附剂对Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)、Co~(2+)的最大吸附容量分别达到146.52mg/g、233.05mg/g、192.08mg/g、258.13mg/g;对金属离子的吸附行为符合拟二阶动力学模型和Langmuir等温吸附模型;通过对吸附剂吸附金属离子前后的红外光谱研究,发现吡啶酮的酮羰基和羧酸基团同时参与了金属离子的吸附过程。     

新型吸附剂的合成、表征及其对Ni(II)的吸附研究

利用滴加法合成了球形含Ni^2＋交联壳聚糖, 并通过胺化引入大量活性氨基, 再经除镍制成对重金属镍离子具有较好吸附能力的新型吸附剂[P-C-CTS(Ni)]. 通过Ni^2＋吸附容量的测定, IR及XPS分析, 验证了合成技术路线的正确性. 通过研究pH值对吸附量的影响, 初步讨论了无柠檬酸根(Cit)配位体存在时, 吸附剂对Ni(II)的吸附为螯合作用. 通过Cit存在条件下(c_Ni＝c_Cit＝0.852 mmol•L^－1), 吸附剂对Ni(II)离子和Cit的吸附量随pH值的变化, 结合相应pH值下金属镍的形态分布, 探讨了其对Ni(II)的吸附机理, 研究认为不仅仅是简单的螯合作用, 其吸附机理和吸附量与溶液中金属离子的存在形式有关, 引入静电吸附原理解释了吸附剂对Ni(II)的吸附现象.     

LiMn_2O_4离子筛成型及锂吸附性能

采用PVC为粘结剂制备了LiMn_2O_4离子筛球型颗粒,分析了PVC添加量对离子筛吸附性能的影响,并通过扫描电境(SEM)、静态和动态连续锂吸附实验研究了PVC粘结剂对离子筛形貌和锂离子吸附性能的影响。结果表明,SMO-a、SMO-b和SMO-P样品的锂离子静态吸附数据与Lagergren方程吻合良好,吸附速率常数依次为1.03×10~(-5)、1.06×10~(-5)s~(-1)和9.72×10~(-6)s~(-1)SMO-a样品的静态饱和吸附量达到2.50 mmol·g~(-1),PVC造粒对离子筛的静态条件下的饱和吸附容量和吸附速率影响很小,但连续动态操作条件下SMO-a的吸附容量降低为1.11 mmol·g~(-1);经盐酸洗涤脱附后,Li~+最大富集倍数约为9。     

磁性壳聚糖-聚丙烯酸微球固载BSA研究

以牛血清白蛋白(BSA)为模拟蛋白药物,以吸附的方法就磁性壳聚糖-聚丙烯酸微球对BSA的固载效果进行探讨,研究了制备条件(丙烯酸浓度、交联时间、交联剂用量、搅拌速度)和环境因素(溶液的pH、离子强度E、温度T、BSA初始浓度)对其固载效果的影响,并对吸附动力学进行了讨论。结果表明,合成的最佳条件为20%的丙烯酸(AA)10mL、25%戊二醛4mL、交联时间30min、低搅拌速度(r<1000r/min)。磁性壳聚糖-聚丙烯酸微球在固载BSA的过程中受到环境因素(溶液的pH、离子强度E、温度T、BSA初始浓度)的影响,在pH=4.6的磷酸缓冲液中,T=37℃条件下磁性壳聚糖-聚丙烯酸微球对BSA的固载量较大,可达到400mg/g。     

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%。