MSCB吸附剂去除水体中Ni~(2+)、Cu~(2+)、Cr(Ⅵ)的机制研究

以NaOH和二硫化碳对甘蔗渣进行了改性,通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对改性蔗髓纤维(MSCB)进行表征并研究了MSCB去除水中Cr(Ⅵ)、Ni~(2+)、Cu~(2+)的性能。结果表明,MSCB吸附重金属离子的平衡时间为30~60 min,处理含Cr(Ⅵ)浓度在10~40 mg/L范围内的废水去除率达97%以上,比改性前蔗髓纤维(SCB)对Cr(Ⅵ)的吸附率(23.7%)提高了74.35%。对含Ni~(2+)浓度30~60 mg/L的废水去除率达98%以上,吸附容量达59.12 mg/g、对Cu~(2+)浓度在20~55 mg/L废水的去除率在90%以上,吸附容量达49.9 mg/g。对电镀废水中Cr(Ⅵ)处理率达96.69%,吸附量8.16mg/g,出水浓度0.93 mg/L;Ni~(2+)去除率达99.13%,吸附量51.89 mg/g,出水浓度1.06 mg/L,水质澄清。     

改性核桃壳生物炭对模拟水样中Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

该文利用改性核桃壳生物炭对水中Pb(Ⅱ)进行吸附研究,探究了吸附剂投加量、pH值、接触时间、金属离子初始浓度和温度对吸附性能的影响,并对改性前后核桃壳的吸附性能进行了比较.Pb(Ⅱ)初始浓度为100mg/L时,在298K下,当pH值为5.0、投加量为7g/L、以180r/min振荡吸附2h,改性吸附剂CMBC的平衡吸附...     

N-硫代酰基硫乙酸功能化三乙撑四胺交联PVC树脂的制备及对Hg~(2+)的吸附

以聚氯乙烯为原料依次与四乙烯五胺、CS_2和ClCH_2COONa反应合成了一种新的含N、O、S的N-硫代酰基硫乙酸功能化三乙撑四胺交联聚氯乙烯螯合树脂,树脂结构经红外分析和元素分析表征. 探讨了在不同pH值、Hg~(2+)初始浓度、吸附温度和时间等条件下合成树脂对Hg~(2+)的吸附性能. 结果表明,螯合树脂对Hg~(2+)有较快的吸附速率,pH值约为2.0时,树脂对Hg~(2+)的吸附效果最好,随温度升高吸附量逐渐增大. 温度在35 ℃、Hg~(2+)起始浓度为17.66 mmol/L时,树脂对Hg~(2+)的吸附量可达3.330 mmol/g. 树脂对Hg~(2+)的吸附符合Langmuir和Freundlich等温式. 用0.2 mol/L HNO3-10%硫脲对吸附后的树脂进行洗脱,脱附率达99.20%.     

丁二酸酐接枝纤维素纳米纤维膜及其重金属离子吸附

采用热致相分离(TIPS)法以三醋酸纤维素(TCA)为原料成功制备直径为(110±28)nm TCA多孔纳米纤维膜。将TCA纤维膜通过水解转化为纤维素(Cell)、接枝制备丁二酸酐接枝改性纤维素(Cell-g-SAA)膜。将Cell膜和Cell-g-SAA膜用于吸附水中Cu~(2+)、Pb~(2+),并对膜样品的吸附动力学、等温吸附和吸附热力学进行了研究。结果表明,二级动力学拟合和Langmuir模型更适合于该体系。与Cell膜相比,改性后Cell-g-SAA膜对Cu~(2+)和Pb~(2+)的最大吸附容量分别从51.73和34.29 mg/g增加到116.41和51.73 mg/g。纤维膜对Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附更趋近于单层吸附且化学吸附占主导地位。     

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。     

复合改性膨润土对2,4,6-三氯苯酚和Pb~(2+)的吸附行为研究

本文主要以钠基膨润土为原料,用十六烷基二甲基苄基氯化铵和乙二胺四乙酸二钠盐对膨润土进行复合改性,制得改性膨润土,用XRD对其结构进行表征,研究了改性后的膨润土对2,4,6-三氯苯酚和Pb~(2+)的吸附行为,结果表明,改性后的膨润土对2,4,6-三氯苯酚和Pb~(2+)的吸附性能明显提高,吸附等温线较好地符合Langmuir模型,改性膨润土对2,4,6-三氯苯酚和Pb~(2+)的最大吸附量分别为238.1mg/g和191.20mg/g,吸附动力学符合准二级反应动力学方程,其二级反应速率常数为分别为8.34×10~(-5)g/mgámin和5.62×110~(-5)g/mgámin,改性膨润土对2,4,6-三氯苯酚的吸附为吸热反应,而对Pb~(2+)的吸附为放热反应。     

聚苯乙烯负载双亚砜及三乙烯四胺螯合树脂的合成及其对Hg~(2+)的吸附性能研究

合成了聚苯乙烯负载双亚砜及三乙烯四胺新型螯合树脂[PS-(SO-TETA)_2]。对所制备的新型螯合树脂进行了红外光谱和元素分析等表征,研究了树脂对Hg~(2+)的静态饱和吸附量及树脂对Hg~(2+)的动力学及热力学吸附性能。结果表明,pH=3时,PS-(SO-TETA)_2对Hg~(2+)的最大吸附量为0.89mmol/g。树脂对Hg~(2+)的吸附是以液膜扩散为主的过程,拟二级动力学方程能更好地描述该吸附行为,等温吸附符合Langmuir单分子吸附模型。     

聚苯乙烯-甲基丙烯醛缩氨基硫脲固相萃取填料的制备及性能的研究

本文以苯乙烯、甲基丙烯醛和硫代氨基脲为原料,通过聚合、接枝制备出聚苯乙烯-甲基丙烯醛缩氨基硫脲固相萃取填料。采用红外光谱、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱对其结构及元素组成进行分析。使用该填料制成固相萃取小柱,考察其对Ag~+、Pb~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)、Fe~(3+)、Hg~(2+)、Ni ~(2+)、Co~(2+)和Cr~(3+)的吸附性能,吸附容量分别为12.21、11.42、7.20、12.42、10.07、9.28、11.78、7.34、9.64和10.42mg/g。实验确定样品最佳过柱流速为0.5mL/min,pH值为5,穿透体积为120mL。     

硫化钠改性活性炭对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

采用质量分数为3%的Na_2S溶液对活性炭浸渍,在600℃以N_2作为保护气对其进行高温处理,研究Na_2S改性活性炭(SAC)吸附Pb(Ⅱ)的动力学和热力学机理,并对吸附Pb(Ⅱ)前后的改性活性炭进行了表征和分析。结果表明,与改性前活性炭相比,SAC的比表面积和总孔容减小,S元素含量显著提高。SAC对Pb(Ⅱ)的吸附效果显著提高,在Pb(Ⅱ)初始浓度为300mg/L时,SAC对Pb(Ⅱ)最大吸附量为122.56mg/g,并且在吸附过程的前80min内可达到总吸附量的95%以上。SAC对Pb(Ⅱ)的吸附过程可用Langmuir模型描述,动力学特性符合拟二级动力学模型。SAC对Pb(Ⅱ)的吸附的热力学参数ΔG在-80~-20k J/mol之间,ΔH0,ΔS0,表明吸附是自发进行的物理吸附与化学吸附共同作用的放热过程。对吸附前后改性活性炭的傅里叶变换红外谱图分析表明,经过Na_2S改性后,活性炭表面引入了砜基,并且砜基强化了改性活性炭对Pb(Ⅱ)的吸附性能。     

氨基树脂微球的表面改性及对水中Co~(2+)的吸附性能研究

高效、低耗去除溶液中微量重金属离子一直是工业废水处理中的挑战之一。高性能金属离子螯合剂的开发并结合旋流强化分离技术为微量Co~(2+)废水的处理提供了一个可行方案。根据旋流分离技术应用对螯合剂性能的要求,本文针对Co~(2+)发展了一种螯合剂制备方法。通过对氨基树脂D380进行表面改性,将二硫化碳引入树脂球表面生成二硫代氨基甲酸盐官能团(DTC),并把改性前后的氨基树脂应用于模拟废水中Co~(2+)的吸附性能研究。元素分析和红外图谱结果表明,DTC官能团成功引入氨基树脂D380上。与未改性的氨基树脂相比,改性后的氨基树脂(DTC-D380)对Co~(2+)的去除效果更好,其饱和吸附容量在p H值为5.3的模拟废水中达到32mg/g。当吸附温度为30℃,投料比为5g/L时,吸附30min后,模拟废水中Co~(2+)浓度可从80mg/L降为0.43mg/L,此时螯合剂尚未饱和,但是Co~(2+)的去除率已几乎达到100%。改性氨基树脂DTC-D380的制备为微量Co~(2+)的去除提供了一种优良的螯合剂,为结合旋流分离技术连续处理Co~(2+)废水提供了一种选择。     

基于邻苯二酚/聚乙烯亚胺共沉积改性吸附材料的制备及其对Cd2+吸附性能的研究

本文采用一步沉积的方法,通过邻苯二酚(CCh)与聚乙烯亚胺(PEI)交联共沉积的方式对聚丙烯非织造布进行功能化改性,制备了新型的可吸附Cd~(2+)的材料。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对聚丙烯非织造布改性前后的形态及性能进行表征,并探讨了反应时间、初始浓度、p H值等因素对其吸附Cd~(2+)性能的影响。结果表明,当CCh-PEI的质量比为2:1,反应时间为12h时,改性聚丙烯非织造布表面N元素和O元素的含量达到最大,材料具有稳定的化学结构,最大吸附量达到57mg/g,在进行6次的脱附-吸附后,改性后的聚丙烯非织造布对Cd~(2+)仍然具有良好的吸附效果。     

苯基键合高比表面积活性炭的制备及其对挥发性有机化合物的吸附性能研究

以核桃壳为原料,经过碳化、KOH活化, 制备了高比表面积活性炭,通过三甲基氧基苯基硅烷对活性炭表面进行改性,制得苯基键合高比表面积活性炭吸附材料.通过氮气吸附法测定了苯基键合活性炭的比表面积及孔径分布;采用红外光谱、X射线光电子能谱、X射线粉末衍射技术对苯基键合活性炭的有机官能团、表面元素的化学环境及晶体结构进行了表征.将该吸附材料制成采样管,吸附空气中的挥发性有机物,二硫化碳解吸后使用气相色谱进行分析.考察了苯基键合活性炭对乙醇、丙酮、正己烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、1,2-二氯乙烷和苯共7种挥发性有机化合物(VOCs)的吸附性能,饱和吸附量在129~216 mg/g之间;在0.05~ 2.50 mg/mL范围内,7种组分的峰高与浓度呈良好的线性关系,检出限在0.92~3.60 mg/m3之间.     

Cu~(2+)负载疏松多孔型羟胺改性聚丙烯腈对As(V)的吸附性能

采用高内相比乳液模板法合成出疏松多孔型聚丙烯腈(PAN),对其进行羟胺改性后再与Cu~(2+)配位,得到Cu~(2+)负载疏松多孔型羟胺改性聚丙烯腈(AO-PAN/Cu~(2+))。对所合成的AO-PAN/Cu~(2+)吸附剂进行了红外光谱、扫描电镜、热重分析等表征,并研究了其对As(V)的吸附性能。该吸附剂对As(V)的最大吸附量为0.22mg/g,吸附过程符合拟二级动力学方程。在竞争离子存在下,AO-PAN/Cu~(2+)对As(V)具有较高的吸附选择性。固定床实验结果表明,AO-PAN/Cu~(2+)对含量为400μg/L的含砷模拟废水中的As(V)具有良好的分离性能,穿透体积达到110BV。     

三维氮掺杂石墨烯对水中铅和镉的吸附

采用多巴胺(DA)作为还原剂和功能化试剂,进行了氧化石墨烯的功能化,制备了三维结构的氮掺杂石墨烯材料(rGO-DA)。与还原性氧化石墨烯(rGO)对比,rGO-DA具有更大的吸附容量。rGO-DA对Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附容量分别为91.4,43.5 mg/g。考察了吸附时间、pH值、初始浓度对Pb~(2+)和Cd~(2+)吸附效果的影响。结果表明,rGO-DA对Pb~(2+)和Cd~(2+)吸附达到平衡的时间为120 min,最佳pH值为5.0。在Pb~(2+)和Cd~(2+)初始浓度小于30μg/m L时,二者的吸附去除率分别为100%和87.7%。在吸附Pb~(2+),Cd~(2+)后,rGO-DA可轻松从水体中移除。用HCl脱附,循环使用3次后,rGO-DA对Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附容量无明显变化,可再生并重复使用。     

螯合树脂研究Ⅲ、以聚醚为主链的氨基二硫代甲酸型螯合树脂的合成及其吸附性能

本工作用以聚醚为主链的环多乙烯多胺型螯合树脂与二硫化碳反应合成了六个新的氨基二硫代甲酸型螯合树脂,并研究了这些螯合树脂对Ag~+、Hg~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)的吸附性能。结果表明:此类树脂对Ag~(2+)、Hg~(2+)有良好的吸附性能,对ppm级的Hg~(2+)吸附率达99.7％。     

聚乙烯苄多乙烯多胺二硫代羧酸大孔型螯合树脂合成与性质的研究

合成了具有高吸附容量的聚乙烯苄多乙烯多胺二硫代羧酸大孔型螫合树脂(DTC树脂)。探讨了胺化和二硫代羧化中各种反应条件的影响。制得的DTC树脂对Hg~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)的吸附容量分别达4.40、2.44、1.77、1.36毫摩尔离子/克,在水中对微量的重金属离子在较宽pH范围内有良好的捕集效果。红外光谱、元素分析证实了合成过程中树脂功能基的转化。     

新型冠醚(穴醚)-杂多酸吸附剂研究 Ⅱ.冠醚-HPMo用于微量铅分析的性能探讨

本文报道了冠醚-HPMo吸附剂用于铅分析的性能研究。结果表明,冠醚-HPMo比穴醚-HPMo对Pb~(2+)有更好的吸附性能。其吸附容量二苯并-18-冠-6-HPMo为40.4mg/g,苯并-15-冠-5-HPMo为15.5mg/g。吸附百分率达99％以上。不同浓度的酸如HCl,HNO_(3→)HClO_4影响对Pb~(2+)的吸附,高酸度对吸附不利但对洗脱的效果良好。吸附的选择性高,对常见十七种共存离子都无干扰。苯并-15-冠-5-HPMo比二苯并-18-冠-6-HPMo的吸附性能更佳。两种吸附剂用于实现环境及生物样品中Pb~(2+)的富集和分析测定是有广阔前景的。     

磁性壳聚糖硅胶复合微球的制备及其吸附Cu~(2+)的性能研究

以壳聚糖与正硅酸四乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法,用戊二醛辅助交联合成了磁性壳聚糖硅胶复合微球。通过红外光谱、扫描电镜、X-射线衍射等方法对磁性壳聚糖硅胶复合微球的形态和组成特性进行分析,制备的磁性复合微球中壳聚糖与硅胶材料复合均匀,材料粒径均一,机械强度较高。考察了制备的磁性壳聚糖硅胶复合微球对Cu~(2+)的吸附性能,结果表明微球对Cu~(2+)具有较好的吸附性能,吸附容量达到98.7mg/g。     

环氧基磁性离子交换树脂的合成与表征

用r—三氧化二铁—二乙烯三胺—双酚A环氧树脂首次合成了环氧基磁性离子交换树脂。实验结果表明,磁性树脂微球尺寸和吸附容量决定于树脂制备过程中的各种因素。一批典型的环氧基磁性树脂平均直径为0.15mm、吸附容量为3.3meq/g—R,磁化率为8.2emu/g—R,在酸性或碱性介质中稳定。实验数据也证实了这是一类优良的螯合树脂,对Zn~(2+)、Cd~(2+)、Hg~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Pb~(2+)和其他二价阳离子有适当的螯合能力。但不吸附碱土金属离子,这和聚多胺树脂相同。     

基于植酸改性的羽毛吸附材料的制备及其性能

以含环氧基的羽毛接枝共聚物(Feather-g-PGMA)为原料、植酸(PA)为改性剂,利用环氧基的开环反应,将PA中的磷酸根基团引入到Feather-g-PGMA表面,制得含有高密度磷酸根的羽毛吸附材料。采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)和X衍射图谱(XRD)对改性前后的羽毛进行表征。重点研究了羽毛吸附材料的制备过程及其吸附量的主要影响因素。结果表明:PA成功改性了Feather-g-PGMA。当PA体积分数为25%、温度为70℃、时间为4h时,改性条件最佳。制备的羽毛吸附材料与Pb~(2+)之间可产生配位作用,对Pb~(2+)有强吸附力,吸附容量可达54.4mg/g。与羽毛相比,热稳定性下降;与Feather-g-PGMA相比,热稳定性增强。