苦荞茶对水溶液中铅、铜、镉、锌、铬离子吸附作用的研究

生物吸附法以其材料易得、吸附效果好、易解析、环境友好等优点而被广泛的应用于水溶液中低浓度重金属离子的吸附去除。光谱学显示苦荞茶含有多种基团且表面结构疏松，对水溶液中金属离子具有一定吸附潜力。探讨苦荞茶对水溶液中铅、铜、镉、锌、铬离子吸附作用光谱分析。采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)对苦荞茶吸附铅、铜、镉、锌、铬前后进行表征，初步解析苦荞茶对水溶液中铅、铜、镉、锌、铬离子吸附作用。使用等温吸附方程(Langmuir，Freundlich，Temkin和Dubinin-Radushkevich) 与动力学方程(准一级、准二级和颗粒内扩散)来评价苦荞茶对水溶液中铅、铜、镉、锌、铬离子吸附方式及行为。响应面法是一种数学建模的优化方法，能回归拟合各因素与实验结果之间的函数关系，从而确定实验因素及其交互作用对目标值的影响程度。采用响应面法考察目标离子初始浓度(A)、吸附剂颗粒大小(B)、吸附剂投加量(C)和吸附时间(D)四个因素对苦荞茶吸附水溶液中铅、铜、镉、锌、铬离子能力的影响作用及程度。等温吸附方程显示，苦荞茶对水溶液中铅、铜、镉、锌、铬离子吸附方式以多层吸附方式为主，伴有其他吸附类型，苦荞茶对目标重金属吸附量排序为：铅＞镉＞铜＞锌＞铬，即为：30.67＞16.18＞13.85＞10.81＞8.43 mg·g-1。动力学方程与苦荞茶扫描电镜(SEM)提示，苦荞茶对水溶液中铅、铜、镉、锌、铬离子吸附过程符合准二级动力学，其吸附速率由液膜扩散和颗粒内扩散作用共同控制，而且苦荞茶表面疏松的结构出现表面趋于平滑，孔洞出现融合的现象。能谱分析(EDS)与傅里叶红外光谱(FTIR)证实了水溶液中铅、铜、镉、锌、铬离子被苦荞茶所吸附，苦荞茶中-OH，-CH₂，-CH₃，CO， -NH，-C-O，CH基团参与水溶液中铅、铜、镉、锌、镉离子结合吸附作用并存在同一类型的基团吸附结合不同目标离子的现象。响应面法构建考察因素影响苦荞茶对水溶液中铅、铜、镉、锌、铬离子去除能力模型，其调整回归决定系数分别为Adj R2_Pb=97.10，Adj R2_Cu=98.44，Adj R2_Cd=94.55，Adj R2_Zn=92.71，Adj R2_Cr=97.02，说明非线性模型可用来评价考察因素对苦荞茶吸附水溶液中铅、铜、镉、锌、铬离子影响作用。响应面法分析表明，考察因素[离子初始浓度(A)、吸附剂颗粒大小(B)、吸附剂投加量(C)和吸附时间(D)]对铅、铜、镉、锌、铬离子去除率影响作用大小排序为：铅离子(A＞D＞B＞C)、铜离子(A＞C＞D＞B)、镉离子(A＞B＞C＞D)、锌离子(B＞C＞A＞D)、铬离子(C＞B＞D＞A)。研究结果说明，苦荞茶对水溶液中铅、铜、镉、锌、铬离子具有良好的吸附作用，为苦荞茶拓展新的应用途径提供了参考依据。     

磷酸酯化改性梨渣吸附污染水体中锌离子的研究

以砀山梨渣为原料,经磷酸酯化改性,制备一种酯化梨渣阳离子吸附剂,用批次实验法研究了其在不同实验条件下（pH值、吸附剂量、吸附质浓度和吸附时间）对金属锌离子的吸附性能。结果表明,溶液pH=3.5时,锌离子吸附达到最大值;酯化梨渣≥5g.L-1能除去锌离子为100mg.L-1溶液中的96%锌离子。改性梨渣对锌离子的吸附符合Langmuir吸附等温线模型,最大吸附能力为28.986mg.g-1。锌离子达到吸附平衡的时间为30min;准一级反应动力学方程y=-0.0615x＋2.4437（r2=0.9921）描述锌离子在改性梨渣上的吸附过程。     

金属有机框架材料UiO-66-NH_2中的铜离子掺杂位置效应及相关动力学研究（英文）

本文通过调控合成构建了两种类型的铜离子掺杂金属有机框架(MOF)材料UiO-66-NH_2:一种是Cu~(2+)离子浸渍在MOF孔隙中所形成的Cu@UiO-66-NH_2,另一种则是Cu~(2+)离子部分取代Zr-O团簇中的Zr~(4+)离子所形成的双金属中心Cu-UiO-66-NH_2.超快光谱与动力学表征表明:与未掺杂的MOF相比,这两个铜离子掺杂的MOF体系均促进了与LCCT态相关的弛豫动力学,其促进程度的顺序为Cu-UiO-66-NH_2Cu@UiO-66-NH_2UiO-66-NH_2;这与它们在可见光光催化析氢活性测试中所观察到的趋势一致.该工作揭示了Zr基MOF体系中的铜离子掺杂位置效应及相关动力学,表明可在类似MOF体系中通过合理设计金属掺杂的具体位置来促进光致电荷分离、抑制有害的电荷复合,有利于提高MOF体系的光催化性能.     

利用X射线K边减影成像研究铜离子在聚合物材料上的吸附

研究和开发新型有机功能材料来吸附重金属离子,是解决水体重金属污染的重要途径之一。采用传统技术,很难直接观察到吸附材料中重金属离子的分布。利用同步辐射X射线能量可调谐及其较强的穿透性,采用K边减影(KES)成像技术对此问题进行了研究。通过优化实验条件和图像配准、中值滤波等图像处理,成功地将这一技术运用到有机材料吸附金属离子过程的研究中,得到了非常清晰的铜离子在聚偏氟乙烯改性高分子材料上的分布图像。研究结果表明,铜离子被吸附后进入到吸附材料的内部。通过研究还发现,样品颗粒的尺度对铜离子进入颗粒内部的深度影响不明显,单位时间铜离子吸附的质量主要受到吸附材料表面积的影响。     

聚乙烯醇胺肟型螯合纤维吸附反应动力学的ESR研究

用ESR定量法研究了聚乙烯醇胺肟螯合纤维吸附铜(Ⅱ)离子的吸附反应动力学.为研究吸附反应动力学提供了新方法.并证实该螯合纤维的吸附性能较好.     

光谱法锌离子检测系统的研究

采取标准锌显色剂与锌发生显色反应，生成不溶于水的絮状络合物。用光谱仪测它的吸光度，研究其特征谱与吸光度的特点，建立其浓度与特征波长吸光度间的数学模型。本文所采用的显色剂主要与锌、铜、镉、镍四种离子发生络合反应。因此分别探索了四种离子高浓度以及低浓度时显色反应的吸光度，最终通过得到锌离子浓度与吸光度的关系式以及锌离子浓度与四波长下四种离子混合溶液显色后的吸光度的关系式，给出了锌离子的吸光度与总吸光度的关系式。显色反应能否满足分光光度法的要求，主要与显色剂的性质有关，同时显色反应的条件也至关重要。因为在显色反应过程中，主要是锌离子与锌显色剂发生络合反应形成络离子，进而形成絮状络合物。络离子一般比较稳定，但在水溶液中也存在着电离平衡，也就是说当显色条件发生变化时，既有可能形成络离子，也有可能发生络离子的分解，从而影响络合反应的程度。显色条件包括显色剂用量、pH值、反应温度、显色时间、待测溶液的盐度以及浊度等。重点研究待测溶液的盐度对锌离子浓度测量值的影响，并通过实验给出影响规律以及校正模型。     

双模板汞离子印迹聚合物的制备及其性能

以氯化汞和表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)为模板,N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷为功能单体,正硅酸乙酯为交联剂,利用双重印迹法制备了一种双模板介孔印迹聚合物.利用红外光谱和扫描电镜对印迹聚合物进行微观表征,通过平衡吸附实验研究双模板印迹聚合物的吸附性能和选择识别性能,并且探讨了印迹聚合物用量、pH值以及吸附时间对吸附性能的影响.结果表明,合成的双模板印迹聚合物具有较高的吸附能力和选择识别能力,并且具有较快的吸附速率,20min可达到吸附平衡,重复使用性能良好.在竞争离子pb2+的存在下,最大相对选择性系数可达到73.双模板汞离子印迹聚合物在汞离子的富集与分离领域有良好的应用前景.     

铜离子印迹环氧树脂基整体柱的制备及性能

以铜离子为印迹物,二乙基三胺为固化剂,聚乙二醇(PEG-2000)为致孔剂,按一定比例与环氧树脂混合后在无扰动模式下聚合。反应结束后除去致孔剂和印迹离子成功地得到了一种铜离子印迹的大尺寸环氧树脂基聚合物整体柱。以此作为固相萃取柱,结合原子吸收光谱建立了用于水溶液中铜离子高选择性的富集分离测定方法。详细研究了介质酸度、吸附容量、吸附选择性、分析精密度和准确度等内容,结果满意。     

金属有机框架材料UiO-66-NH2中的铜离子掺杂位置效应及相关动力学研究

本文通过调控合成构建了两种类型的铜离子掺杂金属有机框架(MOF)材料UiO-66-NH₂：一种是Cu²⁺离子浸渍在MOF孔隙中所形成的Cu@UiO-66-NH₂,另一种则是Cu²⁺离子部分取代Zr-O团簇中的Zr⁴⁺离子所形成的双金属中心Cu-UiO-66-NH₂. 超快光谱与动力学表征表明：与未掺杂的MOF相比,这两个铜离子掺杂的MOF体系均促进了与LCCT态相关的弛豫动力学,其促进程度的顺序为Cu-UiO-66-NH₂>Cu@UiO-66-NH₂UiO-66-NH₂;这与它们在可见光光催化析氢活性测试中所观察到的趋势一致. 该工作揭示了Zr基MOF体系中的铜离子掺杂位置效应及相关动力学,表明可在类似MOF体系中通过合理设计金属掺杂的具体位置来促进光致电荷分离、抑制有害的电荷复合,有利于提高MOF体系的光催化性能.     

原子吸收光谱法测定磷酸酯化梨渣吸附的Cr（Ⅵ）离子

通过原子吸收光谱法研究了在不同pH值、吸附剂量、吸附质浓度和吸附时间条件下磷酸酯化改性梨渣吸附Cr（Ⅵ）离子的效果。溶液初始pH 4.5时,Cr（Ⅵ）离子的吸附达到最大值;酯化梨渣≥10g.L-1能除去Cr（Ⅵ）为100μg.L-1溶液中的86.5%的Cr（Ⅵ）离子。酯化梨渣对Cr（Ⅵ）离子的吸附符合Langmuir等温模型,其最大吸附能力为67.56μg.g-1。Cr（Ⅵ）离子达到吸附平衡的时间为90min,准一级反应动力学方程可描述酯化梨渣对Cr（Ⅵ）离子的吸附过程。     

氢氧化铝对重金属离子的吸附性能研究

氢氧化铝对重金属的吸附速率大小顺序为锌铬铅铜镉。5种元素的吸附速率在反应的前几小时内变化很快,之后逐渐趋于平衡。在这些金属中,铜元素在吸附反应初期存在一个峰值变化。氢氧化铝对镉、锌、铜、铅、铬的吸附,在实验浓度范围内,都很好地符合Freundlich型等温式,吸附指数(1/n)在0.1—0.5之间,吸附反应容易进行。氢氧化铝对锌的吸附能力要更强一些。镉、锌、铜、铅、铬的吸附等温线方程分别为qe=14.13Ce1/1.45(20.0±0.5℃)、qe=20.36Ce1/1.70(21.0±0.5℃)、qe=5.10Ce1/1.16(23±1℃)、qe=16.21Ce1/1.01(24.0±0.5℃)、qe=7.76Ce1/1.22(24.0±0.5℃)。在金属离子的初始浓度较低时,吸附量随着金属离子初始浓度的增大而增大;在初始浓度达到一定值时,吸附量出现吸附平衡。     

Simultaneous adsorption of dyes and heavy metals from multicomponent solutions using fly ash

In wastewaters originating from dye industry there are amounts of dyes (very common methyl orange, methylene blue—MB) and heavy metals (cadmium, copper, nickel mainly from the organo-metallic dyes). They tend to adsorb in a competitive process and modify the substrate. Advanced removal is usually proposed via adsorption and the use of modified fly ash as a substrate is sustainable solution. The main constituents of fly ash (silica, alumina, iron oxide and un-burned carbon), are the priority compounds which favour the heavy metal adsorption and are active sites in dyes’ adsorption processes. The paper studies the effect of MB adsorbed on the fly ash surface on the removal efficiency of cadmium, copper and nickel ionic species from complex, multi-cationic dye solutions. The adsorption efficiency and kinetics are evaluated from the complex, multicomponent systems and possible influences are discussed. High efficiencies are obtained at low heavy metal concentrations (as it is the real case for the dyes industry) whereas at medium values, competitive processes lower the individual efficiencies of copper, nickel or cadmium from mixtures.     

Formation of a metallic layer from individual atoms

Adsorption of copper, gold and beryllium on (110), (100), and (211) single-crystal planes of tungsten leads to essentially different work-function changes. It is known from numerous investigations of alkali-metal adsorption on metal substrates that the work-function variation reflects the electronic processes occurring during the formation of the adlayer. It is obvious that copper, gold and beryllium adsorption is accompanied by a wide variety of physical processes different from those appearing in alkali-metal adsorption. The existing experimental data concerning work-function changes induced by copper, gold and beryllium adsorption are compiled. A model is developed, which may explain these changes.     

Benzotriazole as an inhibitor of brass corrosion in chloride solution

The current research explores the formation of protective layers on copper, zinc and copper-zinc (Cu-10Zn and Cu-40Zn) alloys in chloride solution containing benzotriazole (BTAH), by use of electrochemical techniques, atomic force microscopy (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Electrochemical reactions and surface products formed at the open circuit potential and as a function of the potential range are discussed. The addition of benzotriazole to aerated, near neutral 0.5 M NaCl solution affects the dissolution of copper, zinc, Cu-10Zn and Cu-40Zn alloys. The research also compares the inhibition efficiency and Gibbs adsorption energies of the investigated process. Benzotriazole, generally known as an inhibitor of copper corrosion is also shown to be an efficient inhibitor for copper-zinc alloys and zinc metal. The surface layer formed on alloys in BTAH-inhibited solution comprised both oxide and polymer components, namely Cu₂O and ZnO oxides, and Cu(I)-BTA and Zn(II)-BTA polymers. The formation of this mixed copper-zinc oxide polymer surface film provides an effective barrier against corrosion of both metal components in chloride solution.     

结合重金属前后浮萍的红外光谱比较

对结合ＺｎＳＯ４前后浮萍的红外光谱图进行了比较。结构Ｚｎ＾２＋后,３４００ｃｍ＾－１附近的羟基峰发生了位移（△υ＝８３ｃｍ＾－１）,且吸光度下降,１６５０和１５４０ｃｍ＾－１处的蛋白质特征峰的吸光度也下降,而６２０ｃｍ＾－１处峰的吸光度随ＺｎＳＯ４浓度的升高显著增大。因此羟基在结合Ｚｎ＾２＋时起重要作用,结合ＺｎＳＯ４后细胞壁的结构发生了变化,结合ＺｎＳＯ４时物理吸附与化学吸附共同起作用。     

The study on microstructure and microwave-absorbing properties of lithium zinc ferrites doped with magnesium and copper

Lithium zinc ferrites doped with magnesium and copper were prepared by means of a combination of sol-gel method and subsequent calcination. The crystalline phase and microstructure of different doped lithium zinc ferrites were measured by X-ray powder diffraction and scanning electronic microscopy analysis. The results indicate that there are no remarkable differences in phase composition between pure lithium zinc ferrite and the as-doped lithium zinc ferrites. The effects of magnesium and copper dopants on microwave absorption in low-frequency region were investigated by the transmission/reflection coaxial line method. It was found from the present work that doping with copper improved microwave-absorbing properties, while doping with magnesium had little effect on microwave absorption of pure lithium zinc ferrite.     

腐植酸/凹土分离富集-FAAS测定水中的痕量镉

用腐植酸/凹土固相萃取富集水中痕量镉,然后用火焰原子吸收光谱法测定。实验研究了溶液pH值、分离柱上样速度、洗脱剂的类型、用量、浓度、洗脱速度等因素对镉回收率的影响。在最优条件下,材料对镉的最大吸附量为46.56m g/g,回收率为97.8%—102.2%。该方法抗干扰能力强,可用于环境水样中痕量镉的检测。     

A novel approach for enhancing metal ion separation using acoustic nebulisation

A novel technique for anionic surfactant assisted separation and preconcentration of metal cations was developed using ultrasound induced nebulization at MHz frequency. The ions of copper, zinc, cadmium, and calcium were used as model analytes. Analysis of the aerosol using flame atomic absorption spectrometry showed enrichment factors for the metal ions studied between 5 and 8, when dilute solutions containing sodium dodecylsulfate and the metal ions were nebulized. The mechanism of metal ion enrichment was explained based on surfactant adsorption and the droplet model for aerosol droplets. It was demonstrated that further increase in the enrichment factor could be achieved by increasing the ultrasound frequency, thus producing smaller droplets.     

火焰原子吸收光谱法测定鸭粪中铜和锌的含量

采用火焰原子吸收光谱法测定白洋淀生态养鸭场中饲料及鸭粪中的铜和锌含量,测定结果为饲料中的铜含量范围在9.7-61.55mg/kg,锌含量范围在63.14-149.07mg/kg,在禽类饲料中铜、锌含量属于较低的类型;鸭粪中铜含量范围在13.71-94.74mg/kg,锌含量范围在156.98-346.31mg/kg,参...