不同Ca/P比碳羟基磷灰石对Cu2+的吸附特性研究

利用废弃蛋壳为原料、尿素为添加剂,合成不同Ca/P比的碳羟基磷灰石(CHAP)用于吸附水中Cu2+,利用红外光谱、扫描电镜、能谱对CHAP样品表面化学进行了表征,考察了环境因子pH值、温度对CHAP吸附Cu2+的影响。结果表明：通过改变尿素用量可以增加CHAP的Ca/P,提高其比表面积,Ca/P越高的CHAP,吸附能力越强。在pH为7、温度40℃、反应时间为60min时, Ca/P为1.80的CHAP,其对Cu2+吸附量高达到37.66mg/g。随着CHAP的Ca/P比增大,CHAP对Cu2+吸附的固相-水分配系数也增大,对吸附量增大很有利。     

碳羟基磷灰石对模拟刚果红染料废水吸附性能的研究

以贻贝壳为绿色钙源,采用化学沉淀法制备吸附剂碳羟基磷灰石(CHAP),利用傅里叶红外光谱、扫描电镜、X射线衍射等测试技术对其形貌、结构和性质进行了表征;考察了CHAP对水中刚果红的吸附去除特性。结果表明:刚果红溶液的初始浓度为50.00 mg·L~(-1),pH为4.0,加入10.0 g·L~(-1)吸附剂,吸附温度在30℃的条件下吸附60 min,脱色率达99.08%,饱和吸附量为4.95 mg·g~(-1)。CHAP对水中刚果红的吸附动力学过程可以较好地采用准二级动力学模型描述。CHAP对刚果红的吸附平衡数据采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型描述,Langmuir吸附等温式更适用于描述此吸附过程。热力学研究表明,CHAP对刚果红吸附为物理吸附,吸附过程存在热驱动。碳羟基磷灰石去除水中刚果红的机制是路易斯酸碱反应,吸附作用力为静电作用力、范德华力。热再生后的CHAP经过6个循环后,仍有96.71%的脱色率,表明CHAP具有良好的吸附性能,可以循环使用。     

羟基磷灰石及其复合材料对重金属的吸附研究进展

羟基磷灰石具有特殊的晶体结构,对二价的重金属离子有很强的结合力,是一种可用于环境污染治理的新型功能性材料。它可有效地吸附去除水中的Pb2+,Cd2+,Cu2+,Zn2+,Co2+,Ni2+等重金属离子,但其粉体的结构却限制了它在水环境中的实际应用。随着纳米技术、复合材料技术的发展,在羟基磷灰石的基础上开发出的具有高效吸附性能或分离特性的新型材料在重金属吸附研究中显示了潜在的优势。本文综述了羟基磷灰石及其复合材料对水中重金属去除方面的研究进展,探讨了它对重金属吸附机理,并对羟基磷灰石进一步的研究提出了展望。     

纳米羟基磷灰石稳定悬浮体系的制备及其钴吸附性能

为改善纳米羟基磷灰石(HAP)作为重金属离子吸附剂的吸附性能,模拟了人体中聚合物诱导的类液体前驱体矿化过程,利用聚丙烯酸(PAA)作调控剂通过水热法制备出了稳定悬浮的纳米HAP体系,探究了PAA的COOH与Ca的物质的量之比(R)、反应 pH、水热温度对制备的纳米 HAP的影响。在优化出的合成条件(R=1、pH=9.00、180 ℃)下制备的纳米 HAP是由细小颗粒组成的梭形结构,能够在保持几十纳米粒径尺寸的同时稳定悬浮。继而探究了吸附时间、初始金属离子浓度、吸附环境的pH、悬浮性对纳米HAP的Co²⁺吸附性能的影响。吸附结果表明吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附过程包括表面吸附与粒子内扩散。Freundlich、Langmuir模型线性方程拟合结果与实验结果均具有较高契合度,对应的Langmuir模型线性拟合最大吸附量为 229.358 mg·g^-1。对 Co²⁺去除率随吸附环境 pH(6.48~9.00)的升高而增大,主要吸附机制为表面配位反应。制备的纳米HAP悬浮液吸附量明显优于非悬浮的对照纳米HAP。     

褐藻酸钠对Cu2+、Pb2+交换与吸附性能的研究

本文研究了褐藻酸钠与Ｃｕ＾２＋,Ｐｂ＾２＋交换行为,通过海藻酸钠溶液与Ｃｕ＾２＋,Ｐｂ＾２＋的絮凝,测得两种离子最大交换量。考察了褐藻酸钠固体粉末与Ｃｕ＾２＋,Ｐｂ＾２＋在不同的反应条件下的离子交换与吸附行为。实验表明ｐＨ值,温度,时间,配比等条件是影响交换与吸附的因素,其吸附行为在一定的温度和一定的浓度范围内能较好的符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附式。     

羟基磷灰石对牛血清白蛋白的吸附特性研究

研究了羟基磷灰石表面电位随溶液PO₄^3-浓度、Ca²⁺浓度、离子强度和pH的变化规律;测定了不同操作条件下牛血清白蛋白在羟基磷灰石上的吸附容量;吸附等温线的测定结果表明该吸附属于Langmuir型;通过对该吸附过程的动力学研究,计算得到的表观活化能和吸附热数值较低,表明该吸附是物理吸附.     

不同条件下合成的纳米羟基磷灰石晶体的性能研究

用磷酸钠和硝酸钙为原料,在8种不同条件下制备了纳米羟基磷灰石(n-HA)晶体,研究了不同条件下制备的n-HA晶体的形态、组成、Ca/P摩尔比和结晶度。运用透射电镜((TEM)、红外光谱(IR)和X射线衍射(XRD)分析和表征了不同条件下得到的纳米羟基磷石灰晶体的形貌、组成和结晶度。用化学方法分析了纳米羟基磷灰石晶体的Ca/P摩尔比。结果表明,不同条件下合成的纳米磷灰石晶体均为含有HPO42-和CO32-的弱结晶结构,与自然骨磷灰石类似。     

碳羟基磷灰石除废水中铬(Ⅵ)吸附动力学和热力学研究

利用废弃蛋壳合成碳羟基磷灰石(CHAP)对含铬(Ⅵ)离子废水进行吸附实验研究,考查了溶液的pH值、吸附时间和温度对吸附平衡的影响,并探讨了吸附动力学和热力学行为.结果表明:常温下,吸附时间为30min、pH=3.0、5g/L CHAP对50mg/L的铬(Ⅵ)离子的吸附率达到98.3%以上,CHAP对铬(Ⅵ)离子的吸附机理符合Langmuir和Freundlich方程;准二级动力学模型比准一级动力学模型能更好地描述CHAP对含铬(Ⅵ)离子吸附动力学行为;不同温度下的吸附热力学的吉布斯自由能以及熵变和焓变显示该吸附过程为自发吸热反应.     

离子热合成形貌可控的羟基磷灰石超细粉体

室温离子液体作为溶剂,以离子热合成法合成了羟基磷灰石超细粉体。当改变不同的离子液体作为溶剂时,可以相应调整羟基磷灰石的形貌。对羟基磷灰石分别采用X-射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)等进行表征。实验结果表明:所得到的羟基磷灰石为部分CO32-取代的羟基磷灰石,在选用EmimBF4为溶剂时所合成样品颗粒的尺寸、形貌更加规则、均一。与水作为溶剂相比,以离子液体BmimBr作为溶剂所合成的羟基磷灰石材料对有机染料碱性品红的饱和吸附量为43.78 mg·g-1,具有较好的吸附性能。     

离子热合成形貌可控的羟基磷灰石超细粉体

室温离子液体作为溶剂,以离子热合成法合成了羟基磷灰石超细粉体。当改变不同的离子液体作为溶剂时,可以相应调整羟基磷灰石的形貌。对羟基磷灰石分别采用X-射线粉末衍射（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）,傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）等进行表征。实验结果表明：所得到的羟基磷灰石为部分CO₃^2-取代的羟基磷灰石,在选用EmimBF₄为溶剂时所合成样品颗粒的尺寸、形貌更加规则、均一。与水作为溶剂相比,以离子液体BmimBr作为溶剂所合成的羟基磷灰石材料对有机染料碱性品红的饱和吸附量为43.78mg·g^-1,具有较好的吸附性能。     

Synthesis and Characterization of Hydrotalcite at Different Mg/Al Molar Ratios

Synthesis and characterization of Mg-Al hydrotalcite have been studied. Synthesis of Mg-Al hydrotalcite was carried out using co-precipitation method at constant pH followed by hydrothermal treatment at 110 °C for 12 hours. The effect of Mg/Al molar ratios 2:1 and 3:1 was investigated by using XRD, FTIR, and SEM-EDX. The results showed that these synthesized samples were identical to hydrotalcite materials based on X-ray diffractogram and FTIR spectra. The XRD patterns exhibit sharp reflection with high intensity with characteristic basal spacing at 11-23°, broad and asymmetric peaks at 34-66°. The FTIR spectra for the synthesized samples are in good agreement with slight shifting peaks at certain wavenumber characteristic of hydrotalcite. The morphologies of synthesized samples were shown by SEM and particles were formed as an accumulation of primary nanoparticles. Meanwhile chemical composition of the final products showed that Mg/Al ratio didn’t meet the theoretical value because the reaction under optimum pH. In general it is showed that molar ratio affected on the structure and material properties of synthesized hydrotalcite.     

不同锌铝比水滑石的合成及吸附脱除水中邻苯二甲酸性能的研究

采用共沉淀法合成一系列具有不同锌铝比的水滑石,并利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、热重（TG）、氮气吸脱附及电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）等表征手段对其结构与组成进行了测试。将上述水滑石材料用于吸附脱除水中邻苯二甲酸污染物,考察了不同锌铝比水滑石吸附邻苯二甲酸性能的差异。结果表明,在较低锌铝比时,随着水滑石锌铝比的增加,其对邻苯二甲酸的吸附量逐渐增大;当锌铝比较大时（>6）,随着锌铝比的增加,水滑石的吸附量基本保持不变。进一步选取锌铝比为6的水滑石,分别对其吸附邻苯二甲酸的动力学和热力学进行了研究,发现其吸附等温线和吸附动力学数据分别符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型,且循环吸附性能较好。     

纳米TiO_2对去除水溶液中硒的吸附性能研究

研究了纳米TiO_2对Se(Ⅳ)的吸附行为,考察了不同吸附材料、吸附剂用量、溶液pH、吸附时间、温度等因素对吸附作用的影响.结果表明,纳米TiO_2对Se(Ⅳ)的吸附在3min基本达到平衡;pH为5.0时,Se(Ⅳ)可被纳米TiO_2定量吸附,吸附率接近97%;吸附过程符合二级动力学模式,吸附等温线数据能较好的用Lamgmuir和D-R等温模式描述,吸附热力学参数△H_θ.和△G~θ为负值,说明该吸附过程为自发的放热过程.     

Apparent Molar Heat Capacities and Apparent Molar Volumes of Aqueous Nicotinamide at Different Temperatures

Specific heat capacities and apparent molar heat capacities of aqueous nicotinamide have been determined from 25.0 to 55.0°C using microdifferential scanning calorimetry in the molality range of 0.07433 to 1.50124 mol-kg^–1. Densities and apparent molar volumes have also been determined for aqueous nicotinamide from 10.30 to 34.98°C using a digital densimeter in the molality range 0.07804–2.02435 mol-kg^–1. The results of these measurements have been used to calculate the following partial molar quantities and temperature derivatives for aqueous nicotinamide as a function of temperature: C _p,2,m ^o, (C _p,2,m ^o/T)_p, (²C_p,2,m ^o/T ²)_p, V _2,m ^o, ( V _2,m ^o/T)_p, and (² V _2,m ²/T ²)_p. The results are discussed in terms of the changes in the packing of nicotinamide molecules in the crystal, interactions in the aqueous form, and its structure-promoting ability with rise in temperature.     

不同嵌段比的PEG-b-PDMAEMA共聚物在水溶液中的自聚集行为

采用氢核磁共振(¹H-NMR)、动态光散射(DLS)及透射电子显微镜(TEM)对聚乙二醇-嵌段-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PEG-b-PDMAEMA)三种具有不同PEG/PDMAEMA嵌段比的PEG-b-PDMAEMA共聚物在水溶液中的自聚集行为进行了研究. 研究表明, 两嵌段比例是影响聚合物胶束化过程的关键因素: 只有当其中聚乙二醇含量较低(质量分数低于33%)时, 聚合物才具有其pH/温度敏感胶束化特性. 此外, 共聚物溶液随温度胶束化过程与共聚物嵌段比大小密切相关. PEG-b-PDMAEMA这种不同于传统双亲性嵌段共聚物(DHBCs)在选择性溶剂中独特的胶束化行为, 是由聚合物溶液体系中各种基团之间的氢键作用决定的.     

Apparent Molar Heat Capacities and Apparent Molar Volumes of Aqueous 1,1,1,3,3,3-Hexafluoroisopropanol at Different Temperatures

Specific heats and apparent molar heat capacities of aqueous 1,1,1,3,3,3-hexafluoroiso- proanol (HFIP) have been determined at temperatures from 20.0 to 45.0°C using micro differential scanning calorimetry in the molality range of 0.06741 to 1.24053 mol-kg^{– 1}. Densities and apparent molar volumes have also been determined for aqueous HFIP at temperatures from 10.3 to 30.0°C using digital densimetry in the molality range of 0.04009 to 0.67427 mol-kg^{– 1}. The results of these measurements have been used to calculate the following partial molar quantities and temperature derivatives for aqueous HFIP as a function of temperature: C_p,2,m°, (C_p,2,m°/T)_p, (²C_p,2,m°/T²)_p, V_2,m° and (V_2,m°/T)_p. The contribution of the — F atom to the partial molar heat capacity and volume has been calculated. The results have been explained in terms of structural changes in water in aqueous HFIP solution. The results obtained in this work contain essential information needed for the development of an equation of state for this system, when used in combination with other thermodynamic properties of aqueous HFIP.     

氧化多壁碳纳米管对Pb2+的吸附性能研究

该文研究了氧化多壁碳纳米管(o-MWNTs)对Pb2+的吸附性能,考察了平衡时间、溶液pH值、溶液体积等因素对吸附行为的影响。在静态吸附条件下:Pb2+能大量并快速地被o-MWNTs吸附,45 min内即可达到吸附平衡,而活性炭(ACs)的吸附平衡时间为90 min。溶液pH值在1.0~7.0范围对吸附量有显著影响,在pH5.0~6.0时o-MWNTs对Pb2+的静态吸附容量为17.43 mg.g-1。o-MWNTs对铅离子的吸附量随着溶液体积的增加而增加,并逐渐趋于稳定,最大吸附量可达25 mg.g-1。在动态吸附实验中,30 mg.L-1的铅离子溶液在SPE小柱的穿透体积为235 mL,溶液体积为400 mL时可完全穿透。动态吸附实验表明,o-MWNTs对铅离子具有较大的吸附容量且萃取回收率高达94%。研究表明,氧化碳纳米管装填的固相萃取小柱可用于中药提取物中Pb2+的残留分析。     

Novel Fluorescent Chemosensors Based on Tryptophan Unit for Cu2+ and Fe3+ in Aqueous Solution

We reported four fluorescent chemosensors containing tryptophan units. The fluorescence spectrum titration experiments suggest that chemosensors 1, 2, 3 and 4 are highly selective for Cu²⁺ and Fe³⁺ over Li⁺, Na⁺, K⁺, Co²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, Hg²⁺ and Cr³⁺ via forming complexes with Cu²⁺ or Fe³⁺, which is confirmed by dramatical quench of fluoreseence in aqueous solution at pH 7.4, thus making all the chemosensors suitable for Cu²⁺ and Fe³⁺ fluorescent sensors.