层状锌铝双金属氧化物的制备及其吸附-光催化性能

采用前驱体煅烧法制备具有吸附-光催化双功能的层状锌铝双金属氧化物(LDOs)。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)等表征探究了双金属比例、煅烧温度对其吸附-光催化降解四环素(TC)性能的影响。结果表明,当Zn、Al物质的量之比为2∶1,煅烧温度为400 ℃时,可形成具有优异吸附-光催化活性的 Zn₂Al₁@LDO₄₀₀。吸附实验表明,Zn₂Al₁@LDO₄₀₀对 TC是化学吸附限制的非均相单分子层吸附,且高温利于吸附。利用自由基猝灭实验结合电子顺磁共振(EPR)测试证实 h⁺、羟基自由基(·OH)、超氧自由基(·O₂^-)作为活性物种参与 TC 的协同降解。     

掺杂铜的介孔SiO2微球的制备以及对亚甲基蓝的吸附

通过水热法在室温下合成了不同铜含量的介孔SiO2微球(Cu-MSM)。目的在于研究吸附剂量、MB的初始浓度以及吸附时间对Cu-MSM从溶液中移除亚甲基蓝(MB)吸附性能的影响。结果表明,当增加Cu-MSM的量时,MB的去除率会大大提高;掺杂铜的介孔SiO2微球可以通过吸附去除水溶液中的亚甲蓝。最后,简要探讨了亚甲基蓝的吸附机理。     

Mn-MOF衍生的Mn2O3微马达用于水中甲基蓝的去除

以锰金属有机框架(Mn?MOF)为前驱体制备了Mn₂O₃微球。所得微球大小约为4μm,尺寸均匀,具有完美的球形结构,表面粗糙,结晶度好,产率较高。同时,研究了Mn?MOF衍生的Mn₂O₃微马达在不同条件下的运动性能以及对甲基蓝的降解性能。Mn₂O₃微马达运动性能优异,在10%的H₂O₂溶液中,其运动速度可达81.32μm·s^-1。实验结果表明,加入H₂O₂后,Mn₂O₃微马达在5 min内通过降解作用可有效去除MB。     

丁二酸酐修饰啤酒废酵母菌吸附阳离子染料的研究

以戊二醛为交联剂,用丁二酸酐修饰啤酒废酵母菌表面制成新的生物吸附剂(简称修饰酵母菌).研究发现,修饰酵母菌吸附阳离子染料的性能明显优于未修饰酵母菌.实验结果表明,在室温、溶液的pH=4.0～8.0、吸附时间1 h的条件下,修饰酵母菌能有效吸附亚甲基蓝和中性红.吸附模式以Langmuir单分子层化学吸附为主.修饰酵母菌对...     

镍铁氧体/碳纳米管复合材料的制备及其对染料废水的吸附性能

用浸渍法制备了镍铁氧体/碳纳米管(NF/MWNTs)复合材料。用XRD、SEM、TEM、VSM、UV-Vis等表征了样品的组成、结构、形貌、磁性能和吸附性能。结果表明,制备的NF/MWNTs复合材料保留了碳纳米管优良的吸附性能,且具有良好的镍铁氧体负载率和优异的磁性能。质量比(mNF/mMWNTs)为1的NF/MWNTs复合材料对亚甲基蓝溶液的最大吸附容量为18.87 mg·g-1,其吸附行为符合Langmuir和Freundlich模型。NF/MWNTs复合材料对亚甲基蓝溶液的脱色率与溶液温度和pH值呈正相关性。此外,NF/MWNTs复合材料回收容易,活化处理简便,可重复使用。     

镍铁氧体/碳纳米管复合材料的制备及其对染料废水的吸附性能

用浸渍法制备了镍铁氧体/碳纳米管(NF/MWNTs)复合材料。用XRD、SEM、TEM、VSM、UV-Vis等表征了样品的组成、结构、形貌、磁性能和吸附性能。结果表明,制备的NF/MWNTs复合材料保留了碳纳米管优良的吸附性能,且具有良好的镍铁氧体负载率和优异的磁性能。质量比(mNF/mMWNTs)为1的NF/MWNTs复合物对亚甲基蓝溶液的最大吸附容量为18.87mg·g^-1,其吸附行为符合Langmuir和Freundlich模型。NF/MWNTs复合材料对亚甲基蓝溶液的脱色率与溶液温度和pH值呈正相关性。此外,NF/MWNTs复合材料回收容易,活化处理简便,可重复使用。     

超细粉煤灰吸附亚甲基蓝的机理研究

以西安西郊热电厂粉煤灰(XFA),西安灞桥热电厂粉煤灰(BFA)和陕西渭河电厂粉煤灰(WFA)为原料,球磨后经旋风分级再用布袋收集逸出物分别得到超细粉煤灰XUFA、BUFA和WUFA。研究了超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附动力学、热力学以及pH值对吸附的影响。结果表明,超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附性能明显好于原粉煤灰。超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附性能按顺序为WUFA>XUFA>BUFA。粉煤灰颗粒粒度、比表面积和活性组分(SiO2 Al2O3)含量是影响粉煤灰吸附性能的主要因素。WUFA对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir吸附等温式,而XUFA和BUFA对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich吸附等温式。超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附均符合二级吸附动力学模型,吸附过程由颗粒内扩散过程控制。当溶液pH由2增加到8时,超细粉煤灰吸附量增加,后随pH值增加,吸附量略有下降。     

活性碳/CoFe_2O_4复合物的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

通过低温回流法制备了具有磁分离响应的活性碳(AC)与CoFe2O4的复合物AC/CoFe2O4(MAC)。采用批式吸附实验法对MAC吸附溶液中偶氮染料亚甲基蓝(MB)的吸附动力学过程及吸附平衡进行了研究,考察了溶液初始pH值对MAC吸附MB的影响。结果表明,MAC吸附MB的过程很快,20min几乎达到平衡。MAC吸附MB过程可以用准二级动力学方程描述。等温吸附过程服从Langmuir方程,MAC对MB的饱和吸附容量为120.48mg/g。在较低pH值时,MB吸附量较小。随着pH值的升高,MAC对MB的吸附量增大。     

硫辛酸修饰钛酸纳米管吸附亚甲基蓝的性能

在水热法制备钛酸纳米管（Titanate nanotubes,TNTs）的基础上,再通过浸渍法将硫辛酸（Lipoic acid,LA）修饰到钛酸纳米管上,得到硫辛酸修饰的钛酸纳米管（TNTs-LA）。通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X光电子能谱仪（XPS）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等仪器对材料进行表征,并以亚甲基蓝（MB）的吸附实验评价其吸附性能。结果表明,TNTs-LA对MB的吸附主要集中于前30 min,60 min可达吸附平衡。MB的去除与溶液p H值有关,且符合二级反应动力学方程,吸附过程是一个多种机制共同作用的结果。Langmuir等温模型拟合得出TNTs-LA对MB的最大吸附量为216.98 mg/g,有较高的吸附能力。     

Dual Effect of Manganese Oxide Micromotors: Catalytic Degradation and Adsorptive Bubble Separation of Organic Pollutants

Manganese oxide (MnO₂) based micromotors exhibiting a dual effect, that is, catalytic degradation and adsorptive bubble separation, were employed for water remediation. The dual effect of MnO₂ microparticles led to a greater than 90 % of decolorization of non‐biodegradable organic dyes in just 1 h, without the need for external agitation or bubble generation. These findings suggest high potential of MnO₂ micromotors for decontamination of organic pollutants from wastewaters or natural water reserves.     

有序介孔炭的合成及液相有机大分子吸附性能研究

分别采用有序介孔氧化硅SBA-15和NaY分子筛为硬模板合成了系列有序介孔炭OMC和微孔炭CFY. N₂静态吸附测试表明, 所合成的介孔炭具有丰富的介孔结构和集中的介孔分布. 以亚甲基蓝为探针分子, 研究其在有序介孔炭OMC和微孔炭CFY上的吸附行为. 研究结果表明, 有序介孔炭中大于3.5 nm的大介孔孔容是决定亚甲基蓝吸附容量和吸附速率的关键因素. 吸附动力学理论研究表明, 准二级动力学方程可以很好地描述亚甲基蓝分子在介孔炭上吸附动力学行为.     

Enhanced Dye Adsorption by Microemulsion-Modified Calcined Diatomite (μE-CD)

This study attempted to improve the adsorption performance of calcined diatomite for the removal of colour from wastewaters through modification with microemulsions. The surface area, pH_ZPC, Fourier transform infrared (FTIR) of calcined diatomite and μE-CD were studied. It is found that an increase in the BET surface area, pH_ZPC and total pore volume after modification was obtained. A decrease in average pore volume was observed after modification. This suggests that the pore opening deceased to be in the micro- and meso-pore region hence the adsorption capacity for the modified adsorbent will be enhanced by reducing the escaping of dye molecules. The influence of concentration, pH and particle size on the adsorption capacities of methylene blue (MB), hydrolysed reactive black (RB) and hydrolysed reactive yellow (RY) was investigated. It was concluded from FTIR and pH analysis that the predominant mechanism of RY molecules onto μE-CD is by an electrostatic attraction between the carboxylate anion and the dye. In the case of MB and RB, the adsorption mechanism could be a combination of different mechanisms such as electrostatic attraction, capturing by microemulsion micelles in the pores of the calcined diatomite or the hydrophobic attraction. The adsorption capacities were higher than unmodified calcined diatomite. In the case of adsorption of MB molecules, a high adsorption capacity onto μE-CD was obtained.     

铁酸锰/腐植酸复合材料制备及其对亚甲基蓝吸附性能

采用化学共沉淀法合成了一种腐植酸(Humic Acid,HA)包覆铁酸锰型磁性复合材料(MnFe₂O₄/HA)。采用扫描电子显微镜(SEM)、粉末X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等技术手段对其进行表征和分析表明,合成产物颗粒大小约200 nm,具有典型的尖晶石结构,腐植酸成功包覆在MnFe₂O₄颗粒表面,饱和磁化强度为34.01 A·m²/kg,在外界低磁场作用下30 s内便可从水溶液分离。 MnFe₂O₄/HA对亚甲基蓝的吸附是一个准二级动力学过程,在2 h达到平衡,较好的符合Langmuir吸附模型。 与MnFe₂O₄相比其对亚甲基蓝的吸附能力显著增强,室温下pH=9时最大吸附量可以达到29.94 mg/g。 MnFe₂O₄/HA可以作为一种有效去除水体中亚甲基蓝污染物的吸附材料。     

还原态氧化石墨烯的制备及其对重金属离子的吸附性能

通过乙二胺（EDA）对氧化石墨烯（GO）进行还原制备了还原态氧化石墨烯（RGO）,利用红外光谱、拉曼光谱、热重分析和扫描电子显微镜等技术对制得的RGO进行了表征。 考察了RGO复合材料在静态吸附条件下对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)金属离子的吸附性能。 结果表明,该吸附材料对上述4种重金属离子在25 ℃时的静态饱和吸附量分别为396.6、115.3、54.2和38.6 mg/g。 吸附于RGO上的Pb(Ⅱ)可用0.05 mol/L HCl溶液进行洗脱,再生后的RGO重复使用3次时吸附量能达到首次吸附量的85%。     

功能化的石墨烯和磁铁掺杂的还原氧化石墨烯对亚甲基蓝的吸附作用

用简单可行的方法合成了功能化的石墨烯(GNSPF6)和磁铁掺杂的还原氧化石墨烯(RGO-Fe3O4),并进一步研究了pH值、接触的时间和温度对它们吸附亚甲基蓝(MB)的影响.结果表明,随着pH值和温度的增加其吸附量也随之变大,从而说明该吸附过程是自发吸热的.因为GNSPF6的吸附过程只用了不到20min的时间,所以它的吸附是高效的.用经典的准一级反应、准二级反应和粒内扩散模型对其吸附过程进行动态分析,从结果可以发现,准二级动力学模型比准一级动力学模型更适用于描述吸附过程.采用传统的Langmuir,Freundlich和L-F吸附等温线模型来模拟分析数据,在20℃时,由Langmuir吸附等温线模型模拟分析得知GNSPF6和RGO-Fe3O4对MB的最大吸附量分别为374.4和118.4mg/g.     

果胶改性硅胶复合材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以废弃柚子皮中提取的果胶改性硅胶表面,制备出新型的果胶改性硅胶复合材料——P-硅胶,研究了P-硅胶对水中亚甲基蓝染料的吸附性能。利用红外光谱对材料进行表征,并通过分光光度法考察了用量、p H值、吸附时间、温度及实际水样对P-硅胶吸附亚甲基蓝性能的影响。硅胶经果胶改性后,其对亚甲基蓝的吸附容量由31.6 mg·g-1增至41.7 mg·g-1,吸附性能明显提高;P-硅胶对亚甲基蓝的吸附容量随着p H值、温度的升高而增大,碱性条件有利于吸附。结果显示:当p H 7.0,P-硅胶用量为5 mg,吸附时间为2 h,吸附温度为50℃时,制备出的P-硅胶对亚甲基蓝染料溶液的吸附容量最大可达59.2 mg·g-1。动力学研究显示,P-硅胶对亚甲基蓝的吸附能够在120 min内迅速达平衡,吸附行为符合准二级动力学方程,表明该吸附过程以化学吸附为主。吸附等温线研究表明,与Freundlich模型相比,实验数据拟合更符合Langmuir吸附等温模型。P-硅胶对环境水样中亚甲基蓝的去除率可达90%以上。     

Adsorption of Bismarck Brown by Iron Oxide Nanosphere and Its Modified Form

In the present study, adsorption of Bismarck Brown (BB) dye onto iron oxide nanospheres (IONs) and modified IONs by HCl from aqueous solution was investigated. The IONs was synthesized by solvothermal method and then modified by HCl. The high magnetic properties of both adsorbents lead to facial separation from aqueous solution by an external magnet. The results show that the modification of adsorbent cause higher adsorption capacity for removal of BB from aqueous solution. The prepared adsorbents were characterized by SEM, XRD, FTIR, and ATR-IR techniques. The adsorption kinetic and equilibrium data were fitted with different models. The results show that the equilibrium and kinetic data were best fitted with Langmuir–Freundlich isotherm and fractal-like pseudo-second-order kinetic model, respectively. The effects of pH and temperature have also been investigated.