L-半胱氨酸功能化三维石墨烯的合成及吸附性能影响

以氧化石墨(GO)为前驱体,L-半胱氨酸为功能助剂,常压下一步法制备L-半胱氨酸功能化三维石墨烯(L-3DRGOs)。采用FT-IR,SEM和XRD对GO和L-3DRGOs的形貌、结构和含氧官能团的变化进行表征,并首次探讨了GOs浓度对L-3DRGOs水凝胶结构及性能的影响。利用L-3DRGOs对亚甲基蓝（MB）的吸附数据对L-3DRGOs的吸附性能进行了表征。      

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.     

氧化石墨烯吸附亚甲基蓝的分子动力学模拟

采用分子动力学方法研究了亚甲基蓝在不同氧化度的氧化石墨烯表面的吸附行为及其动力学性质, 从微观角度讨论了亚甲基蓝由体相到氧化石墨烯表面的吸附过程及主要作用机制, 并通过亚甲基蓝分子动力学性质解释了氧化石墨烯的氧化度和含氧官能团类型对吸附行为的影响. 结果表明, 吸附过程中, 亚甲基蓝主要受氧化石墨烯表面含氧官能团的静电作用, 以近似垂直氧化石墨烯表面的方向进入, 并以平行的方式吸附于氧化石墨烯表面; 亚甲基蓝不易脱离高氧化度氧化石墨烯的吸附位点; 吸附平衡过程中, 相对于低氧化度的氧化石墨烯, 高氧化度氧化石墨烯对亚甲基蓝的束缚性更强, 同时与亚甲基蓝间相互作用更强; 含氧官能团中的环氧基与亚甲基蓝间的作用势能更强, 且羟基能够与亚甲基蓝间形成氢键结构, 共同保障了亚甲基蓝吸附层的稳定性.     

改性埃洛石材料的制备及其对亚甲基蓝吸附行为的研究

使用硅烷偶联剂KH550改性埃洛石纳米管获得改性材料HNTs-APTS,并对其吸附亚甲基蓝的行为进行研究。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X-衍射仪(XRD)对改性前后的埃洛石进行表征。考察了吸附时间和温度对吸附过程的影响,并采用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程及Freundlich等温线方程对实验数据进行拟合。结果表明,KH550成功负载到埃洛石表面;改性后材料的吸附能力大大提高。改性埃洛石对亚甲基蓝的吸附约在60 min达平衡,最大吸附容量为21.66 mg/g。其吸附过程符合准二级动力学方程,热力学较好地符合Langmuir等温线方程,且吸附过程为自发吸热,升高温度有利于吸附的进行。改性材料可重复再生6次,具有良好的再生性能,可在工业处理亚甲基蓝废水中使用。     

L-半胱氨酸/普鲁士蓝复合修饰玻碳电极的制备及电化学性能

通过电聚合方法和脉冲沉积技术将普鲁士蓝(PB)与L-半胱氨酸(L-Cys)修饰在玻碳电极(GCE)表面,制得复合膜化学修饰电极(L-Cys/PB/GCE/CME),利用循环伏安法和计时安培法研究了对苯二酚在L-Cys/PB/GCE/CME上的电化学特征。结果表明,在0.1 mol/L PBS(pH 7.0)缓冲溶液中,L-Cys/PB/GCE/CME对对苯二酚的电化学氧化具有明显的催化作用,氧化峰电流相对于在裸玻碳电极上增加了5倍。在最佳实验条件下,对苯二酚浓度在0.18~120μmol/L范围内,修饰电极的电流响应与对苯二酚浓度呈线性关系,其相关系数为0.9962,检出限(S/N=3)为0.065μmol/L。本研究制备的对苯二酚传感器具有较好的重复性、重现性、选择性与稳定性,用于实际水样中对苯二酚的测定,结果满意。     

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。     

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。     

碱活化高岭土对亚甲基蓝的吸附研究

本研究通过碱活化的方法对天然高岭土进行改性,制备高岭土基吸附剂,通过静态吸附实验考察了其对亚甲基蓝的吸附行为。实验结果表明:与天然高岭土相比,碱活化高岭土的结构发生了明显改变,进而影响了其吸附亚甲基蓝的性能。该吸附过程可以用伪二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型来描述。由吸附热力学可知,该吸附过程可以自发的进行且为吸热过程。     

NaOH改性稻壳对亚甲基蓝的吸附性能研究

采用NaOH改性稻壳为吸附剂,探究稻壳在不同条件下对亚甲基蓝的吸附性能.同时利用比表面积测定、扫描电镜、红外光谱等表征手段对改性前后的吸附剂进行物化特性、样品形貌等分析.结果 表明,采用4 wt.％NaOH改性稻壳,亚甲基蓝溶液的初始浓度为80 mg·L-1、pH为6.0、温度为25℃、震荡时间为12 h、吸附剂用量为...     

三维全碳多孔结构对亚甲基蓝吸附性能的动力学探究

采用低温-烧结法,以碳纳米管(CNTs)为基本骨架,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球为造孔剂,制备了一种孔径可调的三维全碳多孔结构(ACPs);利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)、拉曼光谱(Raman)、比表面积及孔结构分析等对ACPs的形貌、组成、结构及比表面积进行了表征;考察了ACPs对模拟污染物亚甲基蓝的吸附效果.结果表明,该ACPs为内部含有大孔、介孔及微孔的三维连通孔隙结构,具有较大的比表面积.ACPs对亚甲基蓝的吸附过程符合伪二级动力学模型,对亚甲基蓝的平衡吸附量qe与亚甲基蓝溶液的平衡浓度ce的关系满足Langmuir等温吸附模型,由Langmuir模型计算得到ACPs对亚甲基蓝的最大吸附容量为151.3 mg/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。     

膨润土对亚甲基蓝的吸附性能研究

为将膨润土作为消化道粘膜保护剂提供依据，本文研究了钠质，钙质膨润土对亚甲基蓝的吸附性能。研究了在20℃下的吸附动力学，测试了肿附速率常数，绘制了20℃下各型膨润土的吸附等温线，并求得其饱和吸附量。结果表明，20℃时钠质膨润土的吸附速率要快于钙质膨润,各型膨润土的吸附行为符合Langmuir方程，钠质膨润土的饱和吸附量qm为86．51mg/g，与粘膜保护剂思密达比较接近，而钙质膨润土吸附能力相对较弱。     

Ni-MOFs@GO复合材料吸附亚甲基蓝工艺优化及其性能研究

为了提高氧化石墨烯(GO)对阳离子染料的吸附效果,采用溶液共混法制备Ni-MOFs@GO复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对其结构和形貌进行了表征。采用响应曲面法(RSM)优化Ni-MOFs@GO对亚甲基蓝(MB)的吸附工艺。以Ni-MOFs@GO浓度、MB质量浓度和吸附温度3因素为变量,以MB吸附量为响应值,建立了二项式回归模型方程,确定最佳吸附条件,并进行动力学和热力学分析。结果表明：3因素的一次项和二次项对MB的吸附效果影响显著,交互项影响不明显。Ni-MOFs@GO对MB最佳吸附条件为Ni-MOFs@GO浓度为0.6 g·L^-1,MB质量浓度为30 mg·L^-1,吸附温度为26℃,MB吸附量为259.83 mg/g;吸附过程符合准二级动力学方程,吸附模型符合Freundlich等温线方程。     

腐殖酸自水溶液中吸附亚甲基蓝的热力学与机理研究

腐殖酸是自然界植物残体经腐解后的产物 ,为一种复杂的天然大分子有机质 ,分子内主要含有羰基、羧基、醇羟基、酚羟基等多种活性官能团 ,因此它具有弱酸性、亲水性、吸附性和络合性 ,能够与许多有机、无机物发生相互作用。腐殖酸能作为水处理过程中的吸附剂 ,研究它对水中各类污染物的吸附规律和机理是十分有意义的。赵振国等[1～ 3] 运用吸附过程的ΔＧ 、ΔＨ 、ΔＳ 等热力学函数的变化来探讨吸附机理 ,得出了一些有意义的结论。我们将这一方法应用到水溶液体系中 ,探讨在不同吸附条件下各吸附热力学函数的变化 ,以期对吸附过程有更进一…     

草酰胺功能化的荧光阴离子骨架及其对亚甲基蓝的选择性吸附

由于对人类和环境的严重威胁,染料的吸附已经引起研究工作者的广泛关注。 本论文中利用四齿配体5,5'-[oxalylbis(azanediyl)]diisophthalic acid(H₄L)成功地合成出了草酰胺功能化的阴离子骨架材料{[(CH₃)₂NH₂]₂(CdL)}·x(Solvent)(1)。 单晶X射线衍射分析表明化合物1具有二重穿插的三维骨架,(3,3,4)-连接的新拓扑网络结构和{8³}₂{8⁶}的点(施莱夫利)符号。 更有趣的是,它不仅对亚甲基蓝呈现出选择性的吸附行为,而且在可见光区具有荧光发光性质。     

多巴胺在聚亚甲基蓝/石墨烯修饰电极上的电化学行为研究

利用电聚合方法在石墨烯修饰的玻碳电极表面制备了聚亚甲基蓝/石墨烯修饰电极(PMB/GH/GCE)。采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究了多巴胺(DA)和抗坏血酸(AA)在该修饰电极上的电化学行为。在pH 6.9的磷酸盐缓冲溶液中,DA和AA分别在0.208 V和-0.108 V处产生灵敏的氧化峰,与其在聚亚甲基蓝和石墨烯单层修饰电极上的电化学行为相比,两者的峰电流明显增加,峰电位差达316 mV。研究表明,电聚合方法使亚甲基蓝牢固地非共价修饰到石墨烯上,并产生协同增效作用,较好地提高了电极的灵敏度和分子识别性能,有利于在大量AA存在下实现对DA的选择性测定。在1.00×10-3mol/L AA的存在下,DA的差分脉冲伏安法峰电流与其浓度在1.00×10-7～5.00×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限达1.00×10-8mol/L。将该方法用于盐酸多巴胺注射液的测定,结果满意。     

TiO2/氧化石墨烯光催化降解亚甲基蓝性能研究

理想的石墨烯具有二维平面结构,其具有良好的机械性能、热导率、高电子迁移率和量子霍尔效应。本文以改进的Hummers法制得氧化石墨烯(Graphene Oxide),超声处理和水热法制备了氧化石墨烯(GO)负载量分别为1.0 wt%、1.5 wt%,2.0 wt%,2.5 wt%的TiO_2/GO复合材料,并通过XRD、TEM等表征手段观察了复合材料的晶相和结构,探讨光催化降解亚甲基蓝性能。结果表明:较之TiO_2,复合材料均具有更大的表面积、更好的亲水性和更强的光催化性能;反应浓度均为2 g·L~(-1)的复合材料,光催化降解10 ppm亚甲基蓝,氧化石墨烯负载量为1.5 wt%的TiO_2/GO复合材料,1 h光催化降解率可达86%,效果最佳。TiO_2/GO复合材料吸附容量大,稳定性良好,能够高效光催化降解偶氮型染料,有望在进一步改良性能后广泛应用于降解工业废水领域。     

花生壳活性炭的制备及其对亚甲基蓝吸附效果研究

在无N2条件下,以农业废弃物花生壳为材料,分别以氯化锌和碳酸钾为活化剂制备活性炭。通过正交试验以亚甲级蓝的吸附为考察对象,获得最优工艺条件。通过扫描电镜观测活性炭表面形貌并研究各因素吸附效果的影响,与市售活性碳对比。氯化锌活性炭最优工艺条件:浸渍温度90℃、浸渍时间12 h、物料比1∶2、活化温度650℃、活化时间60 min。碳酸钾活性炭最优工艺条件:浸渍温度120℃、浸渍时间6 h、物料比1∶2、活化温度650℃、活化时间100 min。扫描电镜观测结果表明,活性炭表面均形成了丰富的1μm左右的孔状结构,并且以ZnCl2为活化剂的活性炭形成部分超大孔径,造成表面有少量的坍塌结构。自制的两种最优活性炭的吸附量均大于商业活性炭,同时自制活性炭吸附平衡时间更短,可以使用的温度范围更宽。     

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。