磁性海藻酸钠三互穿网络水凝胶对亚甲基蓝的吸附

以海藻酸钠为水凝胶骨架材料,以羧甲基纤维素钠（CMC）和质子化壳聚糖（CTS）为强度增强材料,制备磁性水凝胶球吸附剂Fe3O4@SA@CMC@CTS,研究其对水溶液中亚甲基蓝（MB）的吸附特性,考察吸附时间、MB 初始浓度、离子强度、吸附剂加入量等对凝胶球吸附性能的影响;引入吸附动力学和热力学模型对吸附过程进行分析,并采用傅里叶红外光谱（FT-IR）、Zeta 电位、磁滞回线和X射线光电子能谱（XPS）对凝胶球特征及吸附机理进行综合分析。结果表明：在25 ℃、质量浓度为700 mg/L的MB溶液、凝胶球用量为0.2 g/L的条件下,平衡吸附量为2143.0 mg/g;700 mg/L的MB溶液最佳凝胶球投加量为 0.4 g/L,重复利用5次后,吸附量仍高达1228.4 mg/g。动力学拟合显示该吸附过程更符合准一级动力学模型,等温拟合表明Freundlich 吸附等温方程可以更好地描述该吸附过程。     

可再生纤维素/环糊精聚合物对水中亚甲基蓝吸附行为

利用甘蔗渣提取纤维素修饰环糊精聚合物,成功制备可再生纤维素/环糊精聚合物（SUG-EPI-CDP）吸附剂。采用傅利叶红外光谱仪（FT-IR）与热重分析仪（TGA）对材料进行表征,同时考察了该材料对水中亚甲基蓝（MB）吸附特性和机理的影响。结果表明：在溶液pH值为7、温度为30 ℃的条件下,SUG-EPI-CDP可在120 min内有效去除MB,去除率达80.9%。通过模型拟合发现,SUG-EPI-CDP对MB的吸附是自发且吸热的过程,符合准二阶动力学方程和Langmuir等温线模型。该吸附剂实验最大吸附量达8.1 mg/g,远高于其他废料所制备的吸附剂。结果表明,利用可再生纤维素修饰可有效提高环糊精聚合物的吸附性能,同时为甘蔗渣资源化利用提供了新途径。     

甲基丙烯酸接枝纳米纤维素水凝胶的制备及吸附性能研究

本文通过酸解法制备纳米纤维素(nCE),再利用自由基聚合法将甲基丙烯酸(MAA)接枝到纳米纤维素上,得到含有多孔结构的纤维素基水凝胶,并以制备的水凝胶作为吸附剂处理染料废水。用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、和扫描电镜(SEM)技术对其进行了表征。讨论了吸附时间、pH、染料初始浓度、吸附剂用量对染料去除率的影响,优化了吸附条件。并对吸附机理进行了探讨,吸附动力学符合准二级动力学模型,平衡吸附等温线与Langmuir吸附等温方程拟合。通过对吸附等温线的拟合,计算得到了吸附剂对亚甲基蓝(MB)的最大吸附量为1250.00 mg·g~(-1)。     

温敏型Keratin/PNIPAM水凝胶的制备及其对重金属离子的吸附性能和机理研究

以羽毛中提取的角蛋白为原料,N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）为温敏性单体,采用一锅法制备了对温度敏感的双网络型角蛋白/PNIPAM水凝胶,并对其结构、膨胀性能、吸附特性、吸附选择性及吸附机理进行了研究。结果表明,温敏型角蛋白/PNIPAM水凝胶符合负向温敏凝胶的特征,在高于低临界转变温度时凝胶排水收缩,在低于低临界转变温度时凝胶迅速吸水膨胀;温敏型角蛋白/PNIPAM水凝胶随着pH的增大对重金属Pb（Ⅱ）的吸附容量逐渐增大,在pH 5时达到最大吸附容量78.63 mg/g。温敏型角蛋白/PNIPAM水凝胶在吸附重金属Pb（Ⅱ）的过程中仅用30 min即可达到吸附平衡,对Pb（Ⅱ）的最大吸附容量为415.73 mg/g。吸附模型拟合和吸附动力学分析结果表明温敏型角蛋白/PNIPAM水凝胶符合Langmuir吸附模型（R²=0.992）,属于单层吸附。吸附动力学模型分析显示该凝胶符合准二级动力学模型,以化学吸附为主,物理吸附为辅。     

亚铁氰化铜-聚丙烯酰胺/羧甲基纤维素/石墨烯复合水凝胶的制备及铷吸附性能

铷是一种稀贵的碱金属,具有很高的经济价值和广阔应用前景,从卤水中有效提取铷具有重要意义。通过热引发聚合法合成水凝胶基质（聚丙烯酰胺/羧甲基纤维素/氧化石墨烯水凝胶,PCG）固定亚铁氰化铜（KCuFC）,制备了一种新型的铷（Rb⁺）吸附剂（KCuFC-PCG）。采用物理化学方法对KCuFC-PCG的结构和性质进行了表征。通过批量吸附实验,研究了pH值、吸附时间、Rb⁺初始质量浓度、温度和竞争离子对吸附的影响。结果表明,KCuFC-PCG吸附剂在pH值（5～9）范围内表现出良好的吸附能力,pH=8时表现最佳;在Rb⁺质量浓度为5 mg/L,pH=8,吸附6 h达到吸附平衡,KCuFC-PCG的对Rb⁺的吸附量为89.12 mg/g;动力学行为可用准二级动力学模型来描述,表明化学吸附为速率控制步骤;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,为单分子层吸附,最大吸附量为258.4 mg/g。以0.2 mol/L NH₄Cl作为解吸剂,解吸3 h,解吸率为77%。     

纤维复合基石墨烯气凝胶在水处理中的应用

采用静电纺丝制备聚丙烯腈（PAN）纳米纤维,把PAN纳米纤维、氧化石墨烯（GO）和氨基三亚甲基膦酸（ATMP）交联剂采用水热法制备成PAN纤维含量不同的复合石墨烯气凝胶。用扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶红外光谱（FT-IR）等表征气凝胶的结构和化学组成,用紫外分光光度计（Uv-vis）研究气凝胶的吸附性能。气凝胶对亚甲基蓝（MB）的吸附动力学和等温线模型分别符合准二阶动力学和Langmuir等温吸附。同时,复合气凝胶在50%压缩应变下的应力随着电纺纤维含量的增加而增加。当氧化石墨烯（GO）与纤维的重量比为1∶4时,50%压缩应变下的应力达到7.34 kPa,比没有纤维的气凝胶提高183%。     

丙烯酸基水凝胶处理重金属废水的研究进展

重金属废水因其对环境污染严重、危害人类健康而越来越引起人们的重视。丙烯酸基高分子水凝胶由于含有多种功能基团和大量的活性吸附位点,在重金属吸附方面发挥了重要作用。本文主要综述了丙烯酸基高分子水凝胶在重金属废水处理方面的研究进展,总结和归纳了聚丙烯酸基高分子水凝胶的制备方法和分类等,分析了聚丙烯酸基高分子水凝胶作为吸附剂在重金属废水处理方面存在的问题,并对其后续应用和研究进行了展望。     

双网络凝胶吸附剂的构建及其去除水中污染物的应用

近年来,随着工业的迅速发展,水污染危机是世界面临的主要威胁之一,开发新型环境功能材料和技术,实现水体污染物的高效去除是目前研究热点。双网络水凝胶(Double Network hydrogels)是具有三维网络结构的高分子聚合物,其机械性能优越,具备较高的强度,可以承受高水平的拉伸和压缩变形。低溶胀率使水凝胶可以容纳大量水并保持稳定的形态和网络结构。此外,由于其独特的交联方式,它还具有快速的自修复性能和显著的抗疲劳性能。具备众多优点的双网络水凝胶是一种有着巨大潜力的吸附材料,在水处理领域引起广泛关注。本文综述了双网络凝胶吸附剂的物化特性及其分类,以及近年来双网络凝胶吸附剂去除水体中重金属、抗生素和染料等污染物的应用进展。通过该综述,为双网络凝胶吸附剂的深入开发以及在水质净化中的工程应用提供新思路、新方法和新技术。     

MoS_2/Na_2Fe_2Ti_6O_(16)的水热制备及吸附性能

采用简单的水热法制备出不同复合比例的MoS_2/Na_2Fe_2Ti_6O_(16)(MoS_2/NFTO)纳米复合材料,并对复合材料的形貌、化学组分、比表面积、孔径分布及Zeta电位进行表征和分析,研究了所得产物对甲基蓝(MB)染料的吸附性能及吸附动力学.结果表明,相对于纯Na_2Fe_2Ti_6O_(16),MoS_2质量分数为70%的MoS_2/NFTO复合材料的单位比表面积的吸附容量提高了58倍,对MB的吸附率提高了4.9倍.研究还发现,吸附剂对MB的吸附动力学符合准二级动力学模型.     

三维生物高分子/氧化石墨烯复合凝胶对阳离子染料吸附的研究

采用一种简便的方法制备了生物高分子调控的氧化石墨烯凝胶用于水污染处理.将生物高分子白蛋白(BSA)、壳聚糖(CS)、及脱氧核糖核酸(DNA)与氧化石墨烯(GO)共混,自组装形成水凝胶,最后冻干得到生物高分子/氧化石墨烯复合凝胶.通过扫描电镜、原子力显微镜、纳米粒度分析仪等分析复合凝胶的组装结构与表面电位.结果表明凝胶呈现内部联通的三维多孔结构,该结构有利于被吸附分子的快速内部扩散.红外光谱证明了生物高分子被成功负载到了凝胶网络中.然后将该复合凝胶用于阳离子染料的吸附,吸附实验表明这类生物高分子/氧化石墨烯复合凝胶对阳离子染料有很好的吸附效果,同时也对阴离子和非离子毒性分子有一定的吸附能力.研究了吸附时间,初始浓度,pH值等对凝胶吸附量的影响,并考察了凝胶的解吸附.最后详细探讨了GO-BSA、GO-CS和GO-DNA凝胶对亚甲基蓝(MB)吸附的动力学和吸附等温式.经吸附动力学拟合,生物高分子/氧化石墨烯复合凝胶吸附MB复合二级动力学模型和Langmuir等温吸附,对MB分子是单分子层吸附,吸附初期为大孔隙扩散,后期为粒子内扩散.