功能性水刺粘胶纤维膜/UiO-66-NH2的制备及其对Cr(VI)的吸附性能研究

金属有机骨架材料 UiO-66-NH2在水中呈粉末状难以回收,水刺粘胶纤维表面含有大量的羟基,具有良好的亲水性且可工业化大规模生产。因此,通过原位生长法将 UiO-66-NH2均匀生长在水刺粘胶纤维表面,制备出 UiO-66-NH2/水刺粘胶复合纤维膜。SEM、FT-IR、BET 和 XRD 表明,水刺粘胶纤维表面上均匀生长了UiO-66-NH2。此外,探究了 pH、吸附时间、吸附剂用量、Cr(Ⅵ)浓度对改复合纤维膜吸附性能的影响。最佳条件下,其最大吸附量为129.37mg/g;当 pH=1时,经过4次的循环吸附后,其对Cr(Ⅵ)的去除率从100%下降到76%,证明其具有良好的循环使用性能。UiO-66-NH2/水刺粘胶复合纤维膜对 Cr(Ⅵ)的化学吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。     

UiO-66/C复合材料的制备及其吸附性能研究

采用溶剂热合成方法,制备了金属有机骨架材料UiO-66及其UiO-66/C复合材料,对所得产物样品进行XRD和SEM以及红外光谱测试表征。结果表明,所制备样品为纯相UiO-66材料,添加碳球未改变UiO-66的晶相结构。以亚甲基蓝和甲基橙模拟染料废水,对所制备的UiO-66及其UiO-66/C复合材料的吸附性能进行了评价。实验结果表明,添加胶态碳球可显著提高UiO-66对亚甲基蓝的吸附性能,吸附容量由30 mg/g提高到67mg/g,UiO-66对甲基橙表现出优异的吸附能力,吸附容量高达226 mg/g;吸附的动力学过程符合准二级动力学方程。     

微生物改性钢渣去除废水中砷(Ⅲ)的性能研究

以固体废弃物钢渣为原始材料,通过微生物浸泡侵蚀进行改性,对其除砷(Ⅲ)影响因素、吸附等温线及动力学进行考察。结果表明:改性钢渣在pH=7时对砷(Ⅲ)吸附效果最佳,且在一定范围内吸附量与温度成正比例关系,同时吸附量随着投加量的增加而增大。改性后的钢渣对砷(Ⅲ)的静态吸附效果更符合Langmuir等温吸附模型(R2=0.981 8),最大拟合吸附量为2 500μg/g。动力学模型符合准二级动力学拟合方程(R2=0.999 8),并对材料进行XRF(X射线荧光光谱分析)、SEM(扫描电子显微镜)分析,探索其除砷机理。     

UiO-66-NH_2负载Pd催化剂的合成、表征及其催化反应

以UiO-66-NH2纳米粒子为载体,采用浸渍和还原的方法制备了担载Pd纳米粒子的多相双功能催化剂UiO-66-NH2/Pd。用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等手段对材料进行了表征,并分别以芳香烯烃的催化加氢、苯甲醛和氰基乙酸乙酯的Knoevenagel缩合反应为模型反应,考察了UiO-66-NH2/Pd材料的加氢和碱催化性能。研究结果表明,通过浸渍和还原的方法在UiO-66-NH2上引入了粒径为1nm左右的Pd纳米粒子,Pd的质量分数为3.4%,材料的结构未发生明显变化。催化剂UiO-66-NH2/Pd能够高效催化多种烯烃的加氢反应,在苯乙烯的催化加氢反应中,催化剂循环使用6次,转化率大于96%,催化剂结构没有明显变化,催化剂UiO-66-NH2/Pd依然具备很好的碱催化能力,在苯甲醛和氰基乙酸乙酯的Knoevenagel缩合反应中表现出较好的催化活性和循环稳定性。     

酸改性高岭土对含Cd~(2+)和Pb~(2+)废水的吸附研究

采用酸改性高岭土进行SEM和FTIR表征,考察其对含Cd~(2+)、Pb~(2+)废水的吸附特性及机理。结果表明:与原矿高岭土对比发现,酸改性高岭土片层状结构变薄变小,表面基团组成发生明显的变化;对于20 m L初始浓度为40 mg·L~(-1)的Cd~(2+)、Pb~(2+)溶液,当p H为5.8,酸改性高岭土投加量50 g·L~(-1)时,吸附效果最好;利用Freundlich和Langmuir方程对吸附等温线进行拟合,Langmuir方程拟合效果更优,表明其吸附过程为单分子层吸附;吸附机理服从准二级动力学方程,其计算吸附量与实验测量值仅偏差2.87%。     

等离子体改性锌镁铝水滑石的吸附性能研究

采用共沉淀法制备锌镁铝水滑石,利用低温等离子体介质阻挡放电对水滑石进行改性,提高水滑石对甲基橙的吸附能力。采用XRD、BET、SEM以及FT-IR对不同水滑石样品进行表征。研究了甲基橙的初始浓度以及吸收剂的用量对水滑石吸附性能的影响。结果表明:经过等离子体改性后焙烧的水滑石表现出高吸附能力,理论最大吸附容量为1 327mg·g~(-1)。水滑石吸附甲基橙数据符合准二阶吸附动力学方程,吸附等温线符合Langmuir等温线。表征结果说明经过等离子体改性后水滑石分散性更好、比表面积增大,孔容孔径增大。说明等离子体改性是一种改善水滑石吸附性能的良好手段。     

废报纸吸附甲基蓝的过程研究:吸附模型比较与误差分析

在10~25℃条件下,研究废报纸对浓度为100~250 mg/L甲基蓝溶液的吸附过程,分别采用5种吸附动力学模型和5种平衡吸附等温线模型对实验数据进行了拟合,通过7种误差分析方程进行了吸附模型拟合效果的综合比较。研究结果表明,在用于比较的模型中,Lagergren二阶-1模型和Dubinin-Radushkevich模型分别是最佳的吸附动力学模型和平衡吸附等温线模型,适用于描述废报纸对甲基蓝的吸附过程。     

水解PAN纳米纤维膜对Cu(Ⅱ)离子的吸附性能

静电纺丝法制备的PAN纳米纤维膜(PANNFM)在碱性条件下水解改性,制备水解PAN纳米纤维膜(HPANNFM),将HPANNFM用于重金属Cu(Ⅱ)离子的吸附。运用场发射扫描电镜(FE-SEM)、红外光谱(ATR-FTIR)对改性前后的样品进行表征;考察pH对吸附性能的影响;研究了HPANNFM对Cu(Ⅱ)离子吸附的动力学和等温线。结果表明:其吸附过程的动力学符合二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir吸附模型,对Cu(Ⅱ)离子的饱和吸附量为51.11 mg/g,用1 mol/L的HCl对其进行解吸附,在1 h后解吸附率超过90%。     

改性玉米秸秆对水体中Pb~（2＋）的吸附

对改性玉米秸秆对水体中重金属Pb2＋的吸附性能进行了研究.结果表明：在浓度≤30mg/L的Pb2＋的水体中,当改性秸秆的加入量为0.2g、pH值为6.0～8.0、温度为298K时,经过40min即可达到吸附平衡,且Pb2＋的吸附率为94.57%,吸附量为9.01mg/g.采用双常数方程拟合该吸附过程的动力学特征曲线,R2为0.867 7;其吸附等温线可用Langmuir和Temkin方程很好地拟合,其中Langmuir方程拟合得最好（R2为0.996 6）,最大饱和吸附量为9.12mg/g.     

低分子质量壳聚糖季铵盐改性亚麻织物活性染料染色机理

使用自制的低分子质量壳聚糖季铵盐对亚麻织物进行改性,绘制改性后亚麻织物活性染料染色上染速率曲线和吸附等温线,并进行热力学和动力学的拟合、计算.结果发现:改性后亚麻织物活性染料染色上染速率曲线符合准二级模型,较符合准一级模型,属于非定位多分子层吸附;吸附等温线符合Langmuir(朗格缪尔)模型,较符合Freundlich(弗罗因德利希)模型,同时存在定位吸附和非定位吸附,染色平衡吸附量随着温度的升高而降低;亲和力随着染色温度的升高而降低,染色热为-27.586 k J/mol,染色过程是放热反应,染色熵为-0.056 5 k J/(mol·K),染料在纤维上的取向程度较小.