SA-g-P(AA-co-AMPS)/KL对罗丹明6G的吸附性能研究

研究了海藻酸钠接枝聚丙烯酸2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/高岭土(SA-g-P(AA-co-AMPS)/KL)复合树脂对罗丹明6G染液的吸附性能。探讨了染料初始浓度、吸附时间、pH值对吸附性能的影响,并对吸附结果进行热力学和动力学拟合。结果表明,复合树脂对罗丹明6G在实验条件下的最大吸附量为710 mg/g,吸附过程是自发的,且同时符合Freudlich方程和Redlich-Peterson方程,动力学符合拟二级动力学方程。     

KOH活化碳气凝胶对水中亚甲基蓝的吸附性能研究

以间苯二酚和甲醛为原料水热制备有机气凝胶,在碳化过程中使用KOH作活化剂制备出孔结构丰富的碳气凝胶。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及N2吸脱附法等手段对材料的结构及形貌表征,考察了活化剂用量、染料初始浓度、接触时间等因素对亚甲基蓝在碳气凝胶上吸附的影响,并进行了吸附类型和吸附动力学研究。结果表明:活化剂的加入使碳气凝胶材料的孔结构更加丰富,当活化剂与有机气凝胶的质量比达到2∶1时,其吸附性能最佳。碳气凝胶去除亚甲基蓝的吸附行为符合二级动力学模型。吸附类型为Langmuir吸附模型。     

氧化石墨烯的制备及其对罗丹明B的吸附性能

采用改进Hummers法以石墨粉为原料制备氧化石墨烯(GO),利用红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜对其官能团、物相结构和表面形貌进行表征分析。研究所制备的GO对阳离子染料罗丹明B(RB)的吸附性能,考察了吸附时间、GO用量、吸附温度和溶液初始pH对吸附性能的影响。结果表明:GO吸附RB的适宜条件为:吸附时间70min、GO用量0.01g、温度30℃、pH=3,GO对RB的最大吸附量为2002.71mg/g。由吸附动力学及等温吸附模型分析可知,GO对RB的吸附符合准二级动力学模型及Langmuir等温吸附模型。     

细菌纤维素吸附Cu^2＋的研究

研究了由葡糖杆菌产生的细菌纤维素对Cu2 的吸附.考察了溶液pH值、吸附时间、吸附剂的投加量以及金属离子的初始质量浓度对Cu2 吸附效果的影响,并进一步探讨了细菌纤维素对Cu2 的吸附动力学模拟和吸附等温线模拟.结果表明,吸附动力学可用拟二级速度方程来描述,该材料对Cu2 的吸附平衡符合Langmuir等温吸附方程.     

季铵化聚乙烯醇-钛酸四丁酯杂化膜对罗丹明B的吸附性能

以季铵化聚乙烯醇(QPVA)与钛酸四丁酯(TBT)为原料通过溶胶-凝胶法制备了有机-无机杂化膜,进而考察了其对罗丹明B(RB)的吸附性能。结果表明,当吸附时间90min、pH值4、RB的初始浓度110mg/L、温度40℃、TBT的质量分数为5%,该膜对RB的吸附量最大(32.92mg/g)。利用吸附动力学和热力学模型对该膜吸附RB的过程进行模拟,结果表明:RB在该杂化膜上的吸附等温线符合Langmuir方程,吸附动力学可以用拟二级动力学模型描述。ΔG、ΔH和ΔS的计算结果表明:该杂化膜对RB的吸附是自发的吸热过程。     

蔗渣纤维素-海藻酸钙-膨润土多孔微球的制备及其对罗丹明B吸附性能的研究

以蔗渣纤维素、海藻酸钠为三维网络框架,膨润土为吸附功能单元,采用金属离子交联法联合物理包载法制备蔗渣纤维素-海藻酸钙-膨润土多孔微球,研究其对罗丹明B吸附性能,探究其吸附机理。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和热重(TG)等表征手段分别对多孔微球形貌、晶相和热稳定性进行表征。结果表明：在固液比2g/L,染料溶液pH=3,体积为25mL,初始浓度为400mg/L,吸附温度为318K,吸附360min后,吸附量高达87.14mg/g。多孔微球吸附罗丹明B过程符合准二级动力学模型,罗丹明B在多孔微球吸附遵循Langmuir等温线吸附模型。吸附罗丹明B前后,多孔微球为类球形,具有一定孔隙结构;多孔微球中膨润土晶型结构无明显改变,且具有一定热稳定性。     

石墨烯/SiO2复合气凝胶微球的制备及其吸附性能研究

以硅溶胶为原料,通过W/O乳液法结合溶胶-凝胶过程制备SiO_2气凝胶微球。在硅溶胶中掺杂氧化石墨烯(GO),经过洗涤、溶剂替换、表面改性、真空干燥制备出掺杂量不同的氧化石墨烯/SiO_2复合气凝胶微球(GOS-CAMs),最后经高温处理得到石墨烯/SiO_2复合气凝胶微球(GS-CAMs)。经过堆密度、氮气吸附-脱附、扫描电子显微镜及傅里叶变换红外光谱等测试,选择GO掺杂量为0.4%(wt,质量分数,下同)的GS-CAMs,分别与石墨烯、SiO_2气凝胶微球进行对比,研究其在不同温度下对水溶液中不同浓度甲苯的吸附性能,并从吸附热力学、吸附动力学探讨其吸附机理。结果表明:掺杂量为0.4%的GO制备的GS-CAMs的综合性能最好,其松散堆密度为300kg/m~3,比表面积、平均孔径分别为328m~2/g、31.23nm;与纯SiO_2气凝胶微球相比,GS-CAMs的比表面积、孔径明显增加;GS-CAMs对不同温度下不同浓度甲苯水溶液的最大饱和吸附量为211mg/g,约为SiO_2气凝胶微球、石墨烯吸附量的1.2倍、1.6倍。吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型。     

罗非鱼鱼鳞对水中结晶紫的吸附特性和机理研究

通过吸附实验,考察鱼鳞投入量、结晶紫初始浓度和溶液pH等因素对罗非鱼鳞吸附水中结晶紫性能的影响,并通过红外光谱、BET比表面积、扫描电镜、吸附动力学和吸附等温线来分析吸附机理。结果表明:当溶液pH为7、温度30℃,吸附剂投加量为3g/L、吸附时间为20min,结晶紫浓度为40mg/L时,吸附效果最好,结晶紫的吸附率和吸附容量可分别达到66.69%和8.27mg/g;鱼鳞对结晶紫的吸附过程符合Lagergren准二级动力学模型,吸附过程属于物理吸附;吸附等温线符合Freundlich吸附等温式,当温度30℃时鱼鳞对结晶紫的最大吸附量为18.9mg/g;且罗非鱼鱼鳞中的胶原蛋白和羟基鳞灰石均参与了结晶紫染料的吸附。     

香蕉皮粉对结晶紫废水的吸附动力学与吸附热力学研究

以香蕉皮粉为吸附剂,探究了pH值、结晶紫初始浓度、吸附剂用量、振荡速度、温度、吸附时间对结晶紫吸附效果的影响。结果表明:香蕉皮粉对结晶紫废水的最佳吸附条件是:pH 7.0、结晶紫废水初始质量浓度100mg/L、香蕉皮粉用量8g/L、振荡速度120r/min、吸附时间150min、温度30℃,其吸附率达94.29%。Freundlich型方程比Langmuir型方程对等温吸附试验数据拟合更好,说明吸附是以多层吸附为主。分别用准一级、准二级动力学模型,Elovich方程、双常数方程,对吸附动力学过程进行拟合,结果表明:准二级模型对实验数据拟合效果较好,说明该吸附过程以化学吸附为主。     

蛭石/聚乙二醇/丙烯酸水凝胶对阳离子染料的吸附研究

研究了用辉光放电电解等离子体引发合成的蛭石/聚乙二醇/丙烯酸(VMT/PEG/AA)水凝胶对常见阳离子染料结晶紫、亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附行为,考察了pH值、吸附时间、初始染料浓度等因素对吸附量的影响,同时对水凝胶的吸附-解吸性能进行了研究。结果表明:VMT/PEG/AA水凝胶达到吸附平衡的时间为3h,最佳pH值为6,其对染料的吸附行为符合准二级动力学方程,水凝胶具有一定的解吸和再生能力。     

Na_2O-CaO-Al_2O_3-SiO_2-H_2O系水化物凝胶对Cs~+的吸附机理

在35℃恒温水化反应90d条件下,制备了Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O系水化物凝胶,探讨了水化物凝胶的化学组成对Cs+吸附性能的影响;讨论了水化物凝胶对Cs+的吸附热力学行为。结果表明,当化学组成为n(CaO+Na2O)/n(SiO2+Al2O3)=0.66,n(Al2O3)/n(SiO2)=0.3时,凝胶对Cs+的3d吸附量可达10.6936mg/g;温度越低,吸附量越大,凝胶对Cs+的吸附近似服从Freudlich、Langmuir和D-R吸附等温式,反应为放热反应,且以离子交换吸附为主;吉布斯自由能和吸附熵为均为负值,反应能自发进行。吸附动力学符合Lagergren假二级速率方程模型。     

掺杂不同铁含量介孔SiO_2微球对甲基紫吸附研究

为改善印染废水的深度处理效果,通过吸附试验研究掺杂不同铁含量的介孔SiO2微球(Fe-MSM)吸附水中甲基紫(MV)染料的最佳吸附条件、动力学方程和吸附机理。采用XRD、FT-IR、N2吸附-脱附、SEM及AAS对吸附剂进行表征,考察了吸附剂用量、吸附时间、初始染料浓度、pH对吸附性能的影响,得出表观动力学方程及相关参数,并探讨了吸附机理。结果表明:铁掺杂量不同对MV吸附率的影响不大;初始浓度为50mg/L MV溶液,吸附剂用量为10mg,吸附平衡时间为30min,pH偏弱碱性时吸附性能最好达99%。吸附过程符合表观二级动力学方程,颗粒内扩散是速率控制步骤。     

超声辅助改性辣椒秸秆吸附刚果红性能研究

针对处理印染废水问题，以辣椒秸秆为原料，柠檬酸为改性剂，探索在超声辅助条件下，辣椒秸秆对刚果红的吸附情况。结果表明：最佳吸附条件是温度为65℃,用0.3g改性辣椒秸秆，刚果红溶液初始浓度为200mg/L刚果红溶液、超声时间110min。经对比发现，该吸附过程更符合准二级动力学方程(R²=0.99248),为化学吸附，吸附过程符合Freundlich等温方程(R²=0.82733)。经正交实验极差和方差分析得出最佳吸附组合为：投加量0.3g,染料的初始浓度240mg/L,吸附温度55℃,吸附时间90min,其中吸附剂用量对吸附效果的影响最为显著。     

酸改性活性炭对EDTA废水的吸附

采用盐酸和硝酸对活性炭进行改性处理获得酸改性活性炭,并将其用于处理EDTA废水。考察改性条件(如酸的种类、改性时间和酸的浓度)、振荡速度和酸改性活性炭投加量等因素对吸附效果的影响,同时采用吸附等温模型和吸附动力学模型进行拟合分析。结果表明,采用1.0mol/L盐酸改性12h所获得的改性活性炭吸附效果最好。在EDTA初始浓度为300mg/L、溶液体积为50mL、温度为20℃、振荡速度为200r/min,改性活性炭投加量为0.2g时,48h后吸附量为47.1 mg/g,吸附率为62.8%;而当改性活性炭投加量增加到2.0g时,吸附率达到93.8%。改性活性炭对EDTA的吸附很好地符合Langmuir吸附等温模型(0.9963),其吸附动力学行为可用Bangham动力学方程和准二级动力学方程来描述。     

黄原酸化膨润土对甲基橙的吸附性能研究

研究了黄原酸化膨润土(XB)对甲基橙的吸附性能,考察了甲基橙初始浓度、吸附时间、温度、pH值、吸附剂用量对其吸附性能的影响。结果表明:在15～25℃,[甲基橙]起始=300mg/L,pH=5～6,XB用量0.5g,吸附时间80min时,XB对甲基橙的去除率最高达98.5%,处理后染料废水可达标排放。吸附动力学研究表明,吸附过程符合准二级动力学吸附模型,以化学吸附为主。     

聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶对Pb(Ⅱ)的吸附及脱附性能

以聚天冬氨酸(PASP)与木质纤维素(LNC)水溶液聚合法制备出的聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶(PASP/LNC)为吸附剂,对Pb(Ⅱ)进行吸附及脱附实验,研究溶液的初始离子浓度、pH值、吸附时间和吸附温度对溶液中Pb(Ⅱ)吸附量的影响。结果表明,溶液中Pb(Ⅱ)初始离子浓度为0.04 mol/L,溶液pH值为5.5,吸附时间为120 min,吸附温度为30℃时,PASP/LNC水凝胶对Pb(Ⅱ)的吸附量达到最大为972.35 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型。采用X射线衍射分析、比表面积和平均孔径分析、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱分析PASP/LNC水凝胶的结构和吸附机理。使用HNO_3对PASP/LNC进行脱附实验。结果表明,HNO_3浓度为0.04 mol/L,脱附温度为30℃,脱附时间达到60 min时,最大脱附量为928.36 mg/g。吸附/脱附循环实验表明,PASP/LNC水凝胶重复使用4次后吸附量仍较高,是一种可重复使用的高效吸附材料。     

质子化交联壳聚糖对甲基橙的吸附研究

研究了吸附剂投加量、甲基橙初始浓度、pH值、吸附时间等条件对甲基橙脱色效果的影响。结果表明,在质子化壳聚糖用量为3.6g/L条件下,对质量浓度低于200mg/L甲基橙溶液的吸附率不低于90%。拟二级动力学模型能很好地描述其吸附过程;吸附等温线符合Langmuir模型。质子化壳聚糖在较宽的pH值范围内对甲基橙具有较好的脱色效果,可提高壳聚糖的利用价值。     

氧化石墨烯/海藻酸钠复合膜对Pb(Ⅱ)的吸附性能和机制

海藻酸钠（SA）基的过滤膜是处理含Pb（Ⅱ）废水的理想膜分离材料,将氧化石墨烯（GO）和尿素添加进SA中,以CaCl₂溶液交联,制备出GO/SA复合膜,并考察了其对水溶液中Pb（Ⅱ）的吸附性能。通过静态吸附实验,探讨了Pb（Ⅱ）初始浓度、GO质量分数、初始pH值和吸附时间、吸附-解吸次数等对GO/SA复合膜吸附Pb（Ⅱ）效果的影响;对吸附过程进行了吸附动力学和吸附热力学分析,利用FTIR-ATR、XPS等对GO/SA复合膜吸附Pb（Ⅱ）的机制进行了解析。结果表明,GO/SA复合膜对Pb（Ⅱ）的吸附量与Pb（Ⅱ）初始浓度正相关,在pH=5时吸附效果最优,GO质量分数为0.3wt%时为最优配比;吸附过程符合伪二级动力学模型;热力学等温吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,温度为318 K时,Langmuir模型拟合得到的GO/SA复合膜吸附量达到320.51 mg·g-1。GO/SA复合膜对Pb（Ⅱ）的吸附机制主要为物理吸附。      

亚铁氰化镍钾/羧甲基魔芋凝胶微球对Cs+的吸附性能及吸附机制

以魔芋葡苷聚糖（KGM）改性后的羧甲基魔芋葡苷聚糖（CKGM）为基体,通过溶胶-凝胶法将CKGM与亚铁氰化镍钾（KNiFC）复合后制备亚铁氰化镍钾/羧甲基魔芋凝胶微球（KNiFC/CKGM）生物质吸附剂,用于去除废水中的Cs⁺。从pH值、吸附时间、Cs⁺的初始浓度、温度及竞争离子等方面研究KNiFC/CKGM对Cs⁺的吸附性能,分析了其吸附动力学和热力学行为;并利用FTIR、SEM、EDX、XPS和XRD分析吸附作用机制。实验结果表明：当吸附剂用量为1 gL^-1、反应温度为298.15 K、初始浓度为20 mgL^-1、吸附时间为18 h时,该吸附剂对Cs⁺的去除率可达94.8%。吸附过程符合准二级动力学模型（R²=0.999）和Freundlich等温吸附模型（R²=0.985）。在288.15~328.15 K范围内,KNiFC/CKGM对Cs⁺的吸附量与温度呈正相关,吸附过程为自发、吸热的过程。FTIR、SEM和XPS等表征结果说明,KNiFC能较好的负载于CKGM上,且在吸附实验中KNiFC/CKGM能保持完整的骨架结构;EDX和XRD结果表明,KNiFC/CKGM对Cs⁺吸附机制是K⁺与Cs⁺发生了离子交换。     

粉煤灰基沸石的制备及对橙黄G吸附性能研究

以粉煤灰为原料采用水热合成法制备粉煤灰基沸石,通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和氮气吸附孔径分布(BET)进行表征,合成的沸石结晶性好,具有多孔结构。以橙黄G为吸附模型染料,考察了pH值、吸附剂用量、初始浓度、温度和吸附时间等因素对橙黄G的吸附量的影响,探讨了橙黄G染料在粉煤灰基沸石上的吸附行为。结果表明,粉煤灰基沸石对橙黄G具有较好的吸附能力;pH值=4时,吸附量最大;粉煤灰基沸石对橙黄G的吸附符合准二级动力学模型,在60 min内基本达到吸附平衡;25℃下,最大吸附量高达45.6mg/g,Langmuir等温吸附数学模型能较好地拟合粉煤灰基沸石对溶液中橙黄G的吸附,说明该吸附过程是单分子层吸附。