Cu~(2+)和Ni~(2+)在磁性高岭土上的吸附动力学和热力学研究

通过Cu~(2+)或Ni~(2+)单一体系和竞争体系的吸附实验,研究了Cu~(2+)和Ni~(2+)在磁性高岭土上的竞争吸附动力学和热力学。实验结果表明,二级动力学方程和颗粒内扩散方程能较好地拟合Cu~(2+)和Ni~(2+)在磁性高岭土上的单一吸附和竞争吸附,吸附过程主要由化学吸附控制,吸附颗粒内扩散过程是该吸附速率的控制步骤,但不是唯一的速率控制步骤,吸附速率同时还受颗粒外扩散过程(如表面吸附和液膜扩散)的控制。Langmuir吸附等温方程能更好地拟合磁性高岭土对Cu~(2+)和Ni~(2+)的吸附,在单一体系和竞争体系中,磁性高岭土对Cu~(2+)和Ni~(2+)的吸附都是优惠吸附;在竞争体系中,磁性高岭土对Cu~(2+)和Ni~(2+)的吸附量均有所减弱,但Ni~(2+)的吸附量下降更明显,且对Cu~(2+)的吸附能力大于Ni~(2+)。热力学参数表明,Cu~(2+)和Ni~(2+)在磁性高岭土上的竞争吸附是自发、吸热和熵值增加过程,有竞争离子存在时会影响吸附热力学特性。     

磁性壳聚糖复合微球的制备及其Cu~(2+)吸附性能

以球磨后的粉煤灰磁珠(MS)颗粒为磁核,通过溶胶凝胶法和反相微乳液法依次包覆SiO_2和壳聚糖(CS),制备了MS@SiO_2@CS磁性微球。利用扫描电镜及能量色散谱仪、热重分析仪、红外光谱仪、X射线衍射仪、振动样品磁强计对所得样品的结构和磁性进行了系统表征。结果表明,磁珠颗粒表面实现了逐层包覆,较均匀的分散于壳聚糖基体中,MS@SiO_2@CS微球的比饱和磁化强度可达7.04 emu·g~(-1)。Cu~(2+)离子吸附实验表明,所得磁性壳聚糖微球对Cu~(2+)具有良好的吸附能力,最大吸附量可达11.08 mg·g~(-1);而且可通过磁选法高效固液分离。吸附动力学研究表明,MS@SiO_2@CS微球对Cu~(2+)离子的吸附符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。     

聚四氟乙烯纤维辐照接枝制备弱酸性离子交换剂及其对Cu~(2+)的吸附

以聚四氟乙烯纤维为基体通过6 0 Co辐射引发与丙烯酸接枝制备弱酸性阳离子交换纤维 .产物功能基含量为 3 0 6mmol g,在pH =5时该纤维达到对Cu2 + 的最大动态吸附量为 10 7 4 8mg g.使用不同浓度HCl对饱和吸附铜的接枝纤维进行洗脱 ,证实该纤维对铜离子具有优异的解吸性能     

O-羧甲基壳聚糖纳米微粒制备及对Ni~(2+)吸附研究

将壳聚糖与氯乙酸反应,通过控制反应条件制备了取代度为0.71的O-羧甲基壳聚糖,将改性后的O-羧甲基壳聚糖与多聚磷酸钠反应,制备了粒径分布在370-710nm的O-羧甲基壳聚糖纳米微粒,透射电镜观察表明该微粒呈球状,平均粒径为450nm.在此基础上研究了O-羧甲基壳聚糖纳米微粒对工业电镀镍废水Ni~(2+)吸附性能,考察了溶液pH、Ni~(2+)起始浓度、平衡吸附时间、粒径等因素的影响,结果表明:O-羧甲基壳聚糖微粒最佳吸附条件是Ni~(2+)溶液pH为8.0、Ni~(2+)溶液起始浓度为33.28mg/ml、平衡吸附时间为0.5h、粒径较小的O-羧甲基壳聚糖纳米微粒对Ni~(2+)的吸附量要大于粒径较大的吸附量.     

O-羧甲基-N-琥珀酰壳聚糖对Cu~(2+)的吸附研究

以壳聚糖为原料,先制备O-羧甲基壳聚糖,再与琥珀酸酐水溶剂反应合成出O-羧甲基-N-琥珀酰壳聚糖衍生物,采用1H-NMR、FT-IR和TG表征其结构。系统研究了O-羧甲基-N-琥珀酰壳聚糖对水溶液中Cu~(2+)的吸附性能,主要考察了溶液的p H值、温度、吸附时间等因素对吸附的影响及吸附热力学性能。结果表明,O-羧甲基-N-琥珀酰壳聚糖对Cu2+平衡吸附量达到133.5mg/g,动力学符合准二级动力学模型,对Cu~(2+)的吸附符合Freundlich等温吸附模型。红外表明,吸附主要依靠分子结构中的羧基和氨基。     

金属离子Cu~(2+)，Co~(2+)，Ni~(2+)的微芯片电泳分离及化学发光检测

根据流动注射－化学发光的通用实验装置图，设计并通过标准光刻技术，湿化 学刻蚀及热键合技术制作了玻璃微芯片。在该芯片上将毛细管电泳分离与化学发光 检测相联用，鲁米诺和H_2O_2化学发光反应溶液通过实验室自制的微流泵输送。对 所用电压，缓冲溶液和发光试剂流速等实验条件进行了优化。在所选的最佳条件下 ，成功地实现了金属离子Cu~(2+)，Co~(2+)，Ni~(2+)的电泳分离－化学发光检测， 过渡金属离子。     

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。     

螯合树脂富集——原子吸收法测定水中Cu~(2+),Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)、Fe~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)的研究

本文以定量分析水中微量Cu、Zn、Pb、Cd、Mn、Fe、Ni为目的,对401型树脂与原子吸收分光光度法并用的基本条件进行了研究。本方法适用于清洁地面水水质的分析,其定量条件为:氢型树脂2.5克(干重),pH5.5～6,水样交换流速及洗脱液流速分别为2.5～5.0ml/min、3ml/min,以25ml容量瓶定容,试液置于原子吸收分光光度计上测定。用于浑河源头水质背景调查中,水样加标回收率为Cu:101～105％、Pb:110～116％、Zn:98～114％、Cd:94～96％、Mn:95～101％、Fe:97～100％、Ni:96～7％范围内。方法的检测下限为Cu:0.5ng/ml、Pb:1.1ng/ml、Cd:0.1ng/ml、Zn:0.25nmg/ml、Mn:0.7ng/ml、Fe:0.7ng/ml、Ni:0.7ng/ml。     

Cu~(2 )壳聚糖螯合物及壳聚糖吸附Cu~(2 )机理的XPS研究

壳聚糖能选择性地吸附Ｍｇ2 、Ｎｉ2 、Ａｌ3 、Ａｇ 、Ｐｂ2 等金属离子[1],在环境保护、水处理、贵金属精制和回收等领域有广泛的应用前景[2 ].目前对壳聚糖吸附金属离子尤其是对Ｃｕ2 吸附的研究十分活跃 ,对壳聚糖吸附了Ｃｕ2 后形成的螯合物的研究也有报道[3,4 ].Ｉｎａｋｉ等[5]认为壳聚糖吸附Ｃｕ2 的机理是通过其表面—ＮＨ2 及其邻近的—ＯＨ与Ｃｕ2 进行络合反应从而吸附了Ｃｕ2 .本文用Ｘ射线光电子能谱 (ＸＰＳ)研究了壳聚糖及吸附Ｃｕ2 后形成的Ｃｕ2 壳聚糖螯合物表面的元素组成及其结合能的变化 ,根据结合能的变…     

不同层次、粒径紫色土的表征及其对Cu~(2+)的吸附研究

为了探究和比较不同层次和粒径的紫色土对Cu2+的吸附效果及影响机制,以0.15～0.2mm、0.1～0.15mm及0.1mm的3种粒径表层、粘化层紫色工作为研究对象,采用批处理法研究各供试土样对Cu2+的等温吸附特征,并对比不同温度、pH值及离子强度等因素对吸附的影响差异。结果表明,相同粒径条件下,表层土的pH值和TOC含量均高于粘化层土,但CEC和比表面积均低于粘化层土;两个层次土样的pH值和TOC含量均随粒径减小而降低,而CEC和比表面积均随粒径的减小而增加。土样对Cu2+的吸附符合Langmuir等温吸附模型,两个层次土样对Cu2+的平衡吸附能力均随粒径的减小而增大;S0.1(表层土0.1mm粒径,下同)和S0.1～0.15土样的qm(最大吸附量)分别为S0.15～0.2土样qm的3.35和2.45倍,而A0.1(粘化层土0.1mm粒径,下同)和A0.1～0.15土样的qm分别为A0.15～0.2土样qm的2.07和1.43倍;各土样对Cu2+的吸附均表现为增温正效应,且热力学参数表明,吸附是一个自发、吸热和熵增的过程;pH值变化对小粒径土样吸附Cu2+的影响显著,Cu2+的吸附量随pH值的升高逐渐增大。离子强度对不同层次、粒径的土样吸附Cu2+均有显著影响,离子强度增加,对Cu2+的吸附量降低。     

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。     

液相色谱柱后衍生法同时测定Pb~(2+)Cu~(2+)Cd~(2+)Co~(2+)Zn~(2+)和Ni~(2+)

采用液相色谱流动相为0.05mol·L~(-1)草酸和0.095mol·L~(-1)氢氧化锂,流速为1.0ml·min~(-1);柱后衍生试剂为0.001mol·L~(-1)PAR+0.3mol·L~(-1)氨水+0.1mol·L~(-1)乙酸,流速为1.0ml·min~(-1),进样体积为20μl,检测波长为500nm,同时对Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)、Co~(2+)、Zn~(2+)和Ni~(2+)检测。方法可用于水样检测。     

PAN-S浸渍树脂对金属Ni~(2+)的吸附性能研究

用1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸(PAN-S)水溶液处理201×7强碱性阴离子交换树脂,制取了具有PAN-S功能团的PAN-S浸渍树脂.用PAN-S作显色剂测定水相中金属Ni~(2+),建立了分光光度测定方法,并且研究了测试的优化条件以及PAN-S浸渍树脂对金属Ni~(2+)的静态吸附和动力学吸附行为.结果表明,在288～318K和研究的浓度范围内,PAN-S浸渍树脂对金属Ni~(2+)的吸附平衡数据符合Freundlich和Langmuir吸附等温方程,其吸附金属Ni~(2+)为放热过程,适当降低温度有利于吸附.     

耐辐射奇球菌对Cu~(2+)和Cr~(6+)吸附行为研究

本文以耐辐射奇球菌作为生物吸附剂去除溶液中的Cu~(2+)和Cr~(6+),通过考察吸附时间、初始离子浓度、菌液浓度等影响吸附效果的关键因素,研究了耐辐射奇球菌对Cu~(2+)、Cr~(6+)的吸附作用,找出最佳吸附条件,并研究了Cu~(2+)、Cr~(6+)共存条件下的竞争吸附行为。采用紫外分光光度计分析耐辐射奇球菌在不同条件下对Cu~(2+)和Cr~(6+)的吸附作用;傅立叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分析细菌吸附前后的结构和形貌变化。结果表明:耐辐射奇球菌对Cu~(2+)和Cr~(6+)的最佳吸附时间均为80min。对Cu~(2+)、Cr~(6+)吸附的最佳初始浓度分别为0.08mol·L~(-1)、0.138mol·L~(-1),且随着菌液浓度的增大,耐辐射奇球菌对Cu~(2+)、Cr~(6+)的吸附量随之增加。当Cu~(2+)、Cr~(6+)共存条件下耐辐射奇球菌对Cu~(2+)吸附量较Cr~(6+)更大。红外光谱仪和扫描电镜结果阐释了耐辐射奇球菌对Cu~(2+)和Cr~(6+)的吸附行为。耐辐射奇球菌以其超强生存能力,非致病性,环境友好等优势,在重金属废水处理方面将会有很好的应用前景。     

生物质吸附剂的制备表征及其对水中Cu~(2+)吸附性能的研究

介绍一个集物理化学、分析化学于一体的综合性实验——生物质吸附剂对水体中Cu~(2+)吸附性能研究。首先制备出生物质吸附剂,并运用红外光谱仪分析其结构;考察了pH、时间、温度等条件对吸附剂吸附Cu~(2+)的影响,研究其吸附机理。该实验涉及物理化学的表面吸附原理和分析化学中分析方法的运用、大型仪器的使用,以及数据处理方法,既锻炼了学生的动手操作能力,又提高了学生对实验数据的处理分析能力。     

交联壳聚糖微球及其接枝精氨酸树脂吸附性质的比较研究

研究了交联壳聚糖接枝精氨酸阴离子吸附树脂及交联壳聚糖微球吸附L-谷氨酸、β-内酰胺抗生素(青霉素G及氨苄青霉素)、尿素及Zn2+的动态吸附时间进程曲线及吸附容量。实验结果表明,交联壳聚糖接枝精氨酸阴离子吸附树脂对L-谷氨酸、青霉素G、氨苄青霉素、尿素及Zn2+的动态吸附平衡时间分别为120min、60min、75min、90min及50min,比交联壳聚糖微球分别缩短15min、15min、45min、45min、30min;对L-谷氨酸、青霉素G、氨苄青霉素、尿素及Zn2+的动态吸附容量分别是214.95mg/g干树脂、78.56mg/g干树脂、67.91mg/g干树脂、530mg/g干树脂及85.01mg/g干树脂,分别比交联壳聚糖微球提高了2.35倍、2.26倍、2.41倍、3.64倍和2.37倍。     

改性纤维素的制备及分光光度法对Cu~(2+)吸附研究

针对日益严重的铜离子污染问题,以化学浆纤维素为原料,通过氨基酸接枝修饰2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)氧化体系氧化的纤维素,制备出一种新型吸附剂,并采用灵敏简便的分光光度法研究改性对铜离子的吸附效果。结果表明,氨基酸修饰纤维素(AMC)与TEMPO氧化纤维素(TOC)相比,对铜离子的吸附效果有不同程度的提升,其中组氨酸改性的吸附效果最好,低浓度时吸附率可以高达97%。随着浓度增大,吸附率下降,但是吸附量增大,当吸附200 mg/L的Cu2+溶液时,吸附量可达47 mg/g。此外,研究了不同条件下AMC对Cu2+的吸附情况,包括AMC投加量、初始浓度、pH值等。结果表明,吸附过程的吸附模型符合Langmuir等温模型,吸附动力学可以用准二级吸附动力学方程拟合。     

球形纤维素吸附剂对Cu~(2+)的吸附动力学与热力学研究

以离子液体([Bmim]Cl)为反应介质,丙烯酸为单体,对纤维素进行均相接枝共聚,并采用油包水反相悬浮技术制得球形纤维素吸附剂。采用静态吸附实验方法研究了该吸附剂对水溶液中Cu2+的吸附性能,包括各种因素(溶液pH值,溶液初始浓度,吸附时间,吸附温度)对吸附效果的影响。研究结果表明,适当提高溶液pH值,增加溶液初始浓度,以及延长吸附时间都有利于改善吸附效果;球形纤维素吸附剂对Cu2+的吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附过程是自发的放热过程;吸附剂对Cu2+的吸附符合二级吸附动力学模型,吸附过程由膜扩散和颗粒内扩散联合控制。球形纤维素吸附剂对Cu2+的具有很好的吸附性并具有良好的再生性能,可以循环使用。     

Cu~(2+)离子浓度对Cu~(2+)-Na_2SO_3体系引发甲基丙烯酸甲酯聚合机理的影响

<正> 氧化还原体系引发乙烯类单体自由基聚合过程中,氧化剂或还原剂浓度的变化可能引起聚合机理的改变,Reddy等研究“铜(Ⅱ)——维生素C-氧”体系引发甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合时,发现随着Cu~(2+)离子浓度增加,聚合速度由上升至下降;单体反应级数从3/2增至2.0,我们在空气气氛下,对Cu~(2+)-Na_2SO_3体系引发甲基丙烯酸甲酯聚合进行了研究,亦发现Cu~(2+)离子浓度对聚合速度和聚合机理有很大影响,在较低的Cu~(2+)离子浓     

非均相聚砜螯合滤膜的制备及其对Cu~(2+)的吸附性能研究

通过探讨共混比例、螯合树脂粒径及铸膜液温度对膜结构的影响 ,确定了最佳制膜工艺 ,用相转换法制备出对Cu2 + 具有大螯合容量的非均相螯合滤膜 .研究了螯合树脂颗粒粒径、盐溶液pH值和盐溶液浓度对膜螯合吸附量的影响 ,发现膜对Cu2 + 的最大吸附量可达 70 0 μg cm2 ,吸附行为满足Freundlich吸附等温式 .对膜进行动态螯合吸附测试表明该膜对Cu2 + 可实现吸附与解吸同步进行