8-羟基喹啉改性壳聚糖吸附剂的制备及其吸附铀的性能

通过多步反应制备8-羟基喹啉改性壳聚糖吸附剂(CATT-8-HQ),利用红外光谱仪、热重分析仪分别表征其结构和考察其吸附与解吸铀的性能。结果表明:在pH为4~7范围内,CATT-8-HQ对铀的吸附容量较高;对于铀初始质量浓度为500 mg/L溶液,CATT-8-HQ对铀的吸附容量达123 mg/g(干);以20g/L Na2CO3+60g/L NaHCO3作解吸剂可以将铀解吸下来,解吸率超过90%。对于实际含铀吸附尾液,用CATT-8-HQ一次摇床振荡吸附,铀质量浓度可降至0.05mg/L以下,达到国家废水排放标准。     

载铁生物炭的制备及其在含铀矿井水处理中的应用

研究了用杨木炭制备载铁生物炭(FeBC)并用于从含铀矿井水中吸附铀,通过静态试验考察了溶液pH、初始铀质量浓度、反应时间、固液质量体积比、反应温度对FeBC吸附去除铀的影响;模拟某含铀矿井水化学组成,通过动态试验考察了FeBC对铀的吸附量及吸附性能。结果表明:在初始铀质量浓度20 mg/L、固液质量体积比0.1 g/100 mL、反应时间60 min、反应温度25℃条件下,FeBC对铀的吸附效果较好;在吸附原液铀质量浓度2 mg/L、流量5 mL/min条件下,用50 g FeBC吸附铀,铀吸附量为6.8 mg/g,饱和吸附量为7.2 mg/g,吸附性能良好。     

聚丙烯酸螯合树脂的制备及其吸附碱性溶液中铀的性能

研究了以聚丙烯酸共聚物为载体,通过接枝四乙烯五胺,再进行季铵化反应制备带有强碱基团的螯合树脂,并考察其从有高浓度碳酸根/碳酸氢根存在的铀矿石碱性浸出液中吸附铀的特性。结果表明:所制备的聚丙烯酸螯合树脂对铀有较好的吸附性能;针对铀矿石碱性浸出液,在铀、碳酸根、碳酸氢根质量浓度分别为0.8、36、14 g/L条件下,该树脂对铀的饱和吸附容量为126.6 mg/g。     

聚乙烯醇/壳聚糖复合泡沫吸附剂的制备及对镍离子的吸附性能试验研究

研究了采用化学发泡法制备多孔聚乙烯醇/壳聚糖复合泡沫吸附剂,并用以从溶液中吸附Ni~(2+),利用扫描电镜和傅立叶变换红外光谱仪对所制备复合泡沫吸附剂进行表征,考察了溶液pH、溶液中Ni~(2+)初始质量浓度及吸附时间对复合泡沫吸附剂吸附Ni~(2+)的影响。结果表明:聚乙烯醇与壳聚糖在一定条件下,通过适量致孔剂、发泡剂的作用,可以复合成具有内部多孔网络结构的泡沫吸附剂;聚乙烯醇和壳聚糖之间具有很好的兼容性;复合泡沫吸附剂对镍离子有较高吸附量,当溶液pH=6时,吸附量约为80 mg/g。     

磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂吸附甲基橙的性能研究

以壳聚糖、多壁碳纳米管和磁性γ-Fe2O3粒子为原料,通过微乳化法制备出磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂.运用XRD和VSM等手段对复合吸附剂进行了表征,并研究了吸附刑配比、吸附剂投加量、甲基橙初始浓度、pH、无机阴离子、溫度等因素对甲基橙脱色效果的影响.结果表明,γ-Fe2O3磁性粒子和多壁碳纳米管被壳聚糖包裹;引入多壁碳纳米管显著提高了吸附容量;吸附剂的最佳投加量为0.6 g/L;甲基橙初始浓度增大,去除率下降,吸附量上升;酸性环境有利于吸附;降低温度有利于吸附;吸附动力学较好地符合拟二级动力学模型,分子内扩散模型是吸附控制机制之一;吸附等温线更符合Langmuir模型,最大单分子层吸附量为62.97 mg/g.     

三乙烯四胺修饰交联壳聚糖对锰矿废水中锰离子(Ⅱ)的吸附研究

利用三乙烯四胺修饰交联壳聚糖吸附锰矿废水中Mn~(2+),通过考察吸附剂质量浓度、溶液pH及吸附时间的影响,采用L_9(3~4)正交试验确定吸附1.2 mg/L Mn~(2+)废水的最佳条件为:20.0 mg/mL三乙烯四胺修饰交联壳聚糖,在溶液pH=6.5下,振摇吸附5.5 h,Mn~(2+)去除率98.4%,吸附后废水中Mn~(2+)浓度为0.02 mg/L,满足国家规定地表水锰含量要求,从而可为相关行业的水污染处理提供参考。     

低密度树脂的制备及其对矿浆中铀的吸附性能研究

研究了以氯甲基苯乙烯作单体、以高强度低密度真空玻璃微球(HMG)为填料、采用悬浮聚合法制备低密度树脂并用于从矿浆中吸附铀。结果表明：以十二烷基硫酸钠为表面活性剂、以膨润土为触变剂，可降低连续相水表面张力，所制备树脂密度低，约0.87 g/mL;在碱性矿浆200 mL、铀质量浓度500 mg/L、低密度树脂用量1 g、CO₃^2-质量浓度17.5 g/L、HCO^-₃质量浓度6.3 g/L、pH=10、室温下静态吸附铀16 h,连续吸附3次后达到平衡，饱和吸附量为51.8 mg/g;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型；经10次连续逆流吸附，树脂吸附量保持在48.2 mg/g左右，性能稳定，表面无破损，树脂漂浮率接近100%。     

镍印迹壳聚糖珠体对软锰矿浸出液中镍离子的吸附性能

研究了以镍离子为模板离子、壳聚糖为单体、环氧氯丙烷为交联剂,采用离子印迹法制备镍印迹壳聚糖珠体吸附剂,并将其用于从软锰矿浸出液中吸附镍,考察了溶液中锰离子质量浓度、溶液pH、温度及吸附时间对镍印迹壳聚糖珠体吸附镍离子性能的影响。结果表明:镍印迹壳聚糖珠体对镍离子有较好的选择吸附性能;在溶液pH=5.0、温度40℃、吸附剂用量1 g/L条件下,对镍离子吸附率为67%,而对锰离子的吸附率仅为7.0%,可有效分离镍离子与锰离子。     

CTAB改性铁柱撑膨润土的制备及其对废水中低浓度铀(Ⅵ)的吸附性能研究

研究了用CTAB改性铁柱撑膨润土制备CTAB-Fe-BNT吸附材料，并用于吸附废水中低浓度铀。采用SEM、XRD、BET、FT-IR表征了CTAB-Fe-BNT形貌、物相、比表面积及官能团，考察了溶液pH、温度、CTAB-Fe-BNT用量和吸附时间对吸附铀的影响，探讨了吸附动力学、热力学及吸附机制。结果表明：针对质量浓度10 mg/L、体积50 mL的含铀废水，在溶液pH=7、CTAB-Fe-BNT用量1 g/L、反应时间60 min、温度25℃、振荡速度165 r/min最佳条件下，铀平均吸附率达94.2%,最大吸附量为710.1 mg/g; CTAB-Fe-BNT循环使用5次后，铀吸附率仍保持在92%左右；吸附过程以化学吸附为主。CTAB-Fe-BNT有望用于从废水中去除铀。     

用于吸附腐殖酸的含丙烯酸骨架树脂的合成

合成了一种含有氢键供体的吸附腐殖酸的树脂,借助红外光谱和偏光显微镜对树脂结构进行表征,采用碱性含铀溶液对树脂吸附腐殖酸的性能进行测试。结果表明:含有氢键供体的树脂在含腐殖酸的碱性溶液中不吸附铀;该树脂能与水溶液中的腐殖酸通过氢键相结合实现对腐殖酸的吸附分离;在腐殖酸质量浓度200mg/L、铀质量浓度1.2g/L的溶液中,该树脂对腐殖酸的吸附容量为101.0mg/g干树脂;负载树脂用80g/L NaOH+3g/L H_2O_2溶液解吸,腐殖酸解吸率达99%。     

磁性TBP萃淋树脂的制备及吸附铀的性能测试

采用悬浮聚合法制备磁性TBP萃淋树脂,考察了引发剂用量、搅拌速度、水油相体积比和磁粉用量对合成树脂的影响;借助红外光谱、偏光显微镜和振动样品磁强计表征树脂的化学结构、外观形态和磁性能;探讨了磁性TBP萃淋树脂对铀的吸附性能。结果表明:所制备的磁性TBP树脂对铀的吸附性能良好,铀质量浓度为2.0～12.0 mg/L时,吸附率大于95%;吸附到磁性TBP萃淋树脂上的铀可通过磁分离技术加以回收。     

磁性壳聚糖/氧化石墨烯复合材料对钴(Ⅱ)吸附性能研究

采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO)后,再用四氧化三铁与氯化铁改性壳聚糖,制得磁性壳聚糖(MCS)。将二者通过化学交联法制备出磁性壳聚糖/氧化石墨烯(MCS/GO)吸附剂,分别通过傅里叶红外光谱仪 (FT-IR)与扫描电镜 (SEM)表征其结构与形貌,同时探讨不同条件下MCS/GO对水中Co(Ⅱ)的吸附影响。结果表明:在pH 6.0、100 mg/L含Co(Ⅱ)废水中,采用1.0 g/L MCS/GO于室温吸附120 min后,Co(Ⅱ)的吸附率可达99.4%。MCS/GO对Co(Ⅱ)的吸附行为符合准一级动力学模型与 Langmuir等温吸附模型特征,饱和吸附量为117.19 mg/g。经吸附-解吸循环使用6次,MCS/GO吸附剂对Co(Ⅱ)的吸附率仅下降3.5%,具有良好的再生性,因此适用于水中Co(Ⅱ)的污染处理。     

交联羧甲基壳聚糖的合成及其对Pb2+、Cd2+和Co2+的吸附行为

在超声波辐射作用下,以非质子溶剂二甲亚砜为溶剂,制备了新型吸附剂交联羧甲基壳聚糖。利用X-射线光电子能谱、傅里叶红外光谱等分析手段对样品进行了测试和表征。以Pb²⁺、Cd²⁺和Co²⁺为吸附对象,考察了溶液初始浓度、吸附时间、酸度等因素对吸附过程的影响。等温线实验表明Langmuir吸附模型适合模拟金属离子在交联羧甲基壳聚糖表面的吸附过程,说明金属离子在交联羧甲基壳聚糖表面的吸附为单分子层吸附,交联羧甲基壳聚糖对Pb²⁺、Cd²⁺和Co²⁺的最大吸附容量分别为282.49mg/g、328.95mg/g和134.41mg/g。动力学实验表明,准二级方程适合描述此吸附过程。     

用改性膨润土吸附处理含铀(Ⅵ)废水试验研究

研究了用改性膨润土吸附处理含铀(Ⅵ)废水,考察了废水pH、改性膨润土用量、溶液初始铀(Ⅵ)质量浓度、反应时间、温度对吸附反应的影响。结果表明:用NaCl和STAB(十八烷基三甲基溴化铵)改性的膨润土(Na-Bentonite,STAB-Bentonite)都可用于从废水中吸附铀(Ⅵ);溶液中铀初始质量浓度30 mg/L、温度25℃条件下,Na-Bentonite对铀的最大吸附容量为13.4 mg/g;在溶液pH=4、吸附时间120 min条件下,STAB-Bentonite对铀(Ⅵ)的吸附量为22.35mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型,且受化学反应控制。     

改性壳聚糖/贝壳粉复合物对含重金属废水的吸附作用研究

为了解决工业废水中重金属物质去除问题,实验制备新型改性壳聚糖/贝壳粉复合物,研究了目标吸附剂对有害金属的静态吸附,实验结果表明,改性壳聚糖/贝壳粉复合物通过静态吸附可快速找到重金属离子,吸附量可达到12mg/g。     

壳聚糖基吸附剂的制备及其对铀的吸附性能研究

借助化学改性手段合成了以壳聚糖为骨架的胺基生物高分子吸附剂，利用红外光谱、胺基含量测定等方法表征了聚合物的结构。考察了溶液pH、吸附剂的胺基修饰、交联剂用量等对壳聚糖吸附剂吸附铀的性能的影响。结果表明：以三乙烯四胺改性的壳聚糖基吸附剂CATT对铀具有较高吸附容量，对低浓度溶液中铀的去除率大于94％；所合成的生物高分子吸附剂有望解决铀湿法冶金工艺中含铀废水处理工艺复杂、原材料成本相对较高等问题。     

稀土负载生物炭的制备及其对低浓度氨氮的吸附特性

对微波/稀土元素铈吸附剂的制备条件及其吸附降解低浓度氨氮的反应条件进行优化,并采用XRD、SEM和FTIR对负载型吸附剂进行了表征。实验结果表明,负载型吸附剂内部结构发生变化,比表面积增大,羟基数量增多;负载后的生物炭对氨氮的处理效果明显优于原生物炭,其较为合适的制备条件为固液比(指原生物炭质量与氯化亚铈溶液体积之比,单位g/mL)1:25,浸渍pH 10;在氨氮溶液浓度为50 mg/L,初始pH为10,反应温度为50℃,反应时间为120 min,吸附剂投加量为5 g/L条件下,氨氮吸附量达到最大,为11.297 mg/g,且反应过程符合准二级动力学模型。      

纳米SiO2-壳聚糖复合膜对甲基橙的吸附脱色研究

[目的]评估纳米SiO2-壳聚糖复合膜对甲基橙的吸附脱色效果.[方法]研究不同吸附剂、复合膜投加量、甲基橙初始浓度、pH值、无机盐类等条件对甲基橙脱色效果的影响.[结果]在复合膜质量浓度为1 g/L条件下,对10 mg/L、pH为2.88的甲基橙的最高脱色率可达100%.无机盐类(Cl-、NO2-、NO3-、PO43-、CO32-)对脱色效果都具有较强的抑制作用;拟二级动力学模型能很好地描述整个吸附过程,分子内扩散模型是其中一个限速步骤;吸附等温线符合Langmuir模型.[结论]将壳聚糖负载于纳米SiO2表面,对壳聚糖吸附甲基橙具有一定的促进作用,可提高壳聚糖的利用价值.     

改性木质素对PtCl _6~(2-)的吸附性能

以季铵型木质素和季铵型鳌合木质素为吸附剂,研究了吸附时间、PtCl _6~(2-)初始浓度对PtCl _6~(2-)吸附效果的影响,考察了盐酸浓度对PtCl _6~(2-)吸附选择性的影响规律,探究了吸附过程的动力学方程和等温吸附特性。结果表明,季铵型木质素吸附平衡时间和饱和吸附容量分别为300min和67.90mg/g,季铵型鳌合木质素吸附平衡时间和饱和吸附容量为120 min和218.8 mg/g;两种改性木质素在盐酸浓度为1.0mol/L时,对PtCl _6~(2-)均具有很好的吸附选择性,且盐酸浓度越低吸附选择性越好;动力学均遵循准二级方程,等温吸附模型均与朗缪尔方程拟合较好,吸附过程均为单分子层均质化学吸附。     

桑杆吸附剂的改性及其对Cd~(2+)吸附性能的研究

研究了NaOH法、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)法和磷酸活化法对桑杆生物质吸附剂的改性及改性后桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附性能,优化了改性条件和吸附工艺条件,考察了改性后的桑杆吸附剂对废水中Cd~(2+)的吸附效果。结果表明:1)NaOH法、SDBS法和H3PO4活化法对桑杆吸附剂进行改性均能提高桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附能力;相同条件下,3种改性方法的改性效果排序为NaOH法SDBS法H3PO4法,改性后吸附剂对Cd~(2+)的吸附率分别达98.15%、96.81%和88.62%。2)NaOH法优化改性条件:NaOH质量浓度50g/L,温度25℃,时间3h;SDBS法优化改性条件:SDBS质量浓度30g/L,温度25℃,时间3h;H3PO4活化法的优化改性条件:浸渍比1∶2,H3PO4浓度1mol/L,活化温度150℃,活化时间5h。3)吸附时间、温度、吸附剂用量、溶液pH及Cd~(2+)初始浓度对改性吸附剂吸附Cd~(2+)效果有不同程度影响:NaOH法改性吸附剂对Cd~(2+)的适宜吸附条件为吸附剂用量5g/L,吸附温度35℃,吸附时间3h,溶液pH=6;SDBS法改性吸附剂对Cd~(2+)的适宜吸附条件为吸附剂用量7.5g/L,吸附温度35℃,吸附时间3h,溶液pH=6;H3PO4法改性吸附剂对Cd~(2+)的适宜吸附条件为吸附剂用量7.5g/L,吸附温度35℃,吸附时间3h,溶液pH=5。3种方法改性所得桑杆吸附剂对低浓度Cd~(2+)的吸附效果不佳,Cd~(2+)初始质量浓度大于15mg/L时吸附效果明显。