棉秆皮微晶纤维素/β-环糊精气凝胶纤维的制备及吸附性能

棉秆皮微晶纤维素和β环糊精在尿素体系下低温溶解制备纺丝溶液,以湿法纺丝和冷冻干燥法制备棉秆皮微晶纤维素/β-环糊精气凝胶纤维,用以吸附染料废水中的亚甲基蓝。采用单因素方法分析确定了β-环糊精添加量,以及吸附条件对亚甲基蓝吸附量的影响。结果表明：棉秆皮微晶纤维素与β-环糊精质量比为5∶2,吸附温度20℃,吸附时间5 h, pH值=7时,制备的气凝胶纤维吸附效果好;染液质量浓度为50 mg/L时,棉秆皮微晶纤维素/β-环糊精气凝胶纤维对亚甲基蓝的吸附量最大,为56 mg/g;吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温线模型。扫描电镜结果说明添加β-环糊精的气凝胶纤维孔径比纯棉秆皮微晶纤维素气凝胶纤维孔径更大,形状更规则,对染料废水中亚甲基蓝的吸附效果更好。     

棉秆皮纤维素/氧化石墨烯纤维的制备及其力学性能和吸附性能

为提高纤维素基纤维的强力及其对阳离子染料亚甲基蓝的吸附能力,利用超声分散和湿法纺丝法,制备了含有不同质量分数氧化石墨烯(GO)的棉秆皮纤维素/GO纤维。借助透射电子显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪分析了棉秆皮纤维素/GO纤维的形态和结构,探讨了GO质量分数对纤维断裂强力和吸附量的影响,并对吸附实验数据进行拟合分析。结果表明:随着GO质量分数的增加,纤维的断裂强力先增大后减小;GO质量分数为0.4%时,纤维断裂强力最优为31.12 cN,与未添加GO的纤维相比断裂强力提高了84%;纤维对亚甲基蓝的吸附量随着GO质量分数的增加而增加,吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型,属于单分子层的吸附,吸附过程为自发的放热反应。     

高吸附性PVA-co-PE纳米纤维水凝胶的制备及废水处理

以PVA-co-PE纳米纤维为基底,添加β-环糊精聚合物制备了一种高效水凝胶吸附剂。通过SEM、ATR等测试方法对其形貌和成分进行分析。同时以亚甲基蓝染料为模拟污染物,研究了不同影响因素对吸附效果的影响,并对其吸附热力学与动力学进行分析研究。结果表明,添加了β-环糊精聚合物的PVA-co-PE纳米纤维水凝胶对亚甲基蓝有着很好的吸附性,吸附过程符合Langmuir吸附模型,最大吸附量为61.596 mg/g。在亚甲基蓝初始质量浓度为200 mg/L以下时,去除率可达98%以上。该水凝胶对亚甲基蓝溶液的吸附符合二级动力学吸附模型。同时该改性水凝胶有着较好的循环吸附性能,循环吸附4次后去除率仍在50%以上。对不同染料进行吸附,吸附效果为甲基紫亚甲基蓝直接湖蓝5B活性艳蓝19。     

改性氧化石墨烯/海藻酸钠气凝胶球的制备与吸附性能

采用顺丁烯二酸酐修饰氧化石墨烯片层,对改性氧化石墨烯进行红外光谱、X射线衍射测试。将改性氧化石墨烯与海藻酸钠混合,以氯化钙溶液为凝固浴,采用湿法纺丝与冷冻干燥法制备气凝胶球,利用扫描电子显微镜观察气凝胶球表面;探讨凝胶球对亚甲基蓝染料的吸附效果,及其吸附动力学和吸附等温线分析。试验结果表明:顺丁烯二酸酐开环与氧化石墨烯片层上的羟基基团发生酯化反应;氧化石墨烯/海藻酸钠气凝胶球改性后的表面更加均匀平滑,氧化石墨烯分散效果更好;产物吸附过程与准二级吸附动力学模型和穆尔吸附模型相符。改性氧化石墨烯/海藻酸钠气凝胶球对亚甲基蓝的最大吸附量较未改性前提高了33.21%。     

废弃干果壳粉吸附亚甲基蓝模拟印染废水试验研究

采用巴旦杏、核桃、杏壳粉对亚甲基蓝质量浓度为10mg/L的模拟废水进行了静态吸附试验.结果表明,在吸附剂种类、吸附剂用量和吸附时间3个因素中,吸附剂种类对亚甲基蓝吸附量影响最大,巴旦杏壳粉对亚甲基蓝吸附量最佳,亚甲基蓝去除率可达90.49%.二级动力学模型能较好地描述巴旦杏壳粉对模拟染料废水中亚甲基蓝大分子的吸附动力学过程.随着温度的升高,巴旦杏壳粉对亚甲基蓝的吸附量增加.对吸附等温线相关系数进行拟合,表明Freundlich吸附等温线方程能较好地反映吸附过程.     

基于棉秆的离子液体溶解及其全纤维素复合材料的制备与性能研究

采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐{[BMIM]Cl}溶解棉秆纤维(CSF)制成溶剂,将棉秆皮纤维作为增强材料与所制得的溶剂复合制备全纤维素复合材料(ACC)。考察了温度、纤维素质量分数对纤维素/[BMIM]Cl体系黏度和复合材料力学性能的影响。采用偏光热台显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、FT-IR对棉秆纤维的溶解及复合材料结构进行表征。结果表明:在同一温度下,纤维素/[BMIMI]Cl体系黏度随着纤维素质量分数的增加呈现剧增趋势;在同一质量分数下,其黏度随着温度的升高呈下降趋势。当温度为105℃、纤维素溶液质量分数为8%时,全纤维素复合材料的拉伸强度达到最大值,为45.23 MPa。     

赖氨酸改性纳米纤维素的表征及其对亚甲基蓝的吸附行为研究

为了制备可生物降解的高效吸附材料,以竹浆纳米纤维素为原料,通过高碘酸钠氧化和Schiff碱反应,得到了赖氨酸改性的纳米纤维素,采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和热重分析(TG)等表征手段证实了赖氨酸成功引入到纳米纤维素的表面。以亚甲基蓝(MB)为模型物,研究了其吸附性能。考察了吸附剂添加量和溶液pH值对平衡吸附量的影响。结果表明,与纳米纤维素(NFC)、醛基纳米纤维素(NFC-CHO)相比,赖氨酸改性纳米纤维素(NFC-g-Lysine)的吸附能力大幅提高,当NFC-g-Lysine添加量0.08%、pH值为9、MB浓度为200mg/L时,NFC-g-Lysine对MB的平衡吸附量达到178 mg/g,相比NFC(110 mg/g)提高了61%;NFC-g-Lysine等温吸附过程符合Freundlich模型;动力学数据表明NFC-g-Lysine对MB的吸附满足伪二级动力学方程。     

活性炭-高岭土混合吸附剂对亚甲基蓝吸附性能研究

以亚甲基蓝为模拟污染物,采用混合吸附剂处理废液,考察投加量、pH值、温度、时间等因素对亚甲基蓝去除率和吸附量的影响。结果表明:活性炭与高岭土的质量比为2∶1,吸附剂投加量为0.2 g/150 m L,温度为35℃,时间为60 min,此时亚甲基蓝的去除率可达95%,pH变化对此吸附行为的影响不大;吸附等温线及动力学研究表明,此吸附满足Freundlich等温线模型,吸附符合准二级动力学模型,为化学吸附。     

酚醛基活性炭纤维的制备及其对亚甲基蓝染料溶液的吸附性能研究

以酚醛纤维为原料,采用水蒸气活化法进行物理活化,制备具有丰富微孔结构的酚醛基活性炭纤维,并以亚甲基蓝染料溶液作为吸附质,探讨吸附时间、吸附温度、染料溶液初始浓度对其吸附性能的影响,同时对其吸附平衡、吸附动力学进行研究。结果表明:酚醛基活性炭纤维对亚甲基蓝染料分子的吸附性较好,吸附时间、吸附温度及染料溶液初始浓度均对吸附性能有较大影响;吸附过程符合Langmuir吸附等温线模型和准二级动力学模型,表明酚醛基活性炭纤维对亚甲基蓝染料分子的吸附属于单分子层吸附,且吸附过程以化学吸附为主导。     

罗非鱼鱼鳞对染料废水中亚甲基蓝的吸附研究北大核心

通过吸附实验,考察鱼鳞用量、亚甲基蓝初始质量浓度和溶液pH等因素对罗非鱼鱼鳞吸附水中亚甲基蓝性能的影响,通过红外光谱、BET、SEM、吸附动力学和吸附等温线分析吸附机理。结果表明:当溶液pH为7、温度为30℃,吸附剂用量为3 g/L、吸附时间为30 min,亚甲基蓝初始质量浓度为40 mg/L时,吸附效果最好;罗非鱼鱼鳞对亚甲基蓝的吸附过程符合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Langmuir吸附等温式;傅里叶红外光谱分析表明罗非鱼鱼鳞中的胶原蛋白和羟基鳞灰石均参与了亚甲基蓝染料的吸附。     

废旧织物制备活性炭对亚甲基蓝的吸附动力学

为研究以废旧织物为原料制备活性炭对亚甲基蓝的吸附性能及其吸附机制,以日常生活中废旧棉织物、黄麻织物和棉/亚麻混纺织物为原料,通过氮气将水蒸气送入高温管式炉进行活化制备活性炭材料,工艺条件为：活化温度７50 ℃,活化时间50 min,水蒸气载体流速240 L/h。通过分析活性炭的氮气吸附等温线,并利用BET 法计算活性炭的比表面积,用BJH 方程表征了活性炭的孔结构,同时重点考察了3 种活性炭样品对亚甲基蓝的吸附动力学。结果表明,棉、黄麻和棉/亚麻混纺3 种原料活性炭样品的比表面积分别为703.05、719.93、648.25 m²/g,亚甲基蓝饱和吸附量分别为341.49、267.13和242.68mg/g,而且3 种活性炭样品均更符合准二级动力学方程。     

改性废棉对水溶液中Cu~(2+)的吸附性能

为扩展废棉的回用价值,利用柠檬酸对废棉进行羧基化改性,并研究其对水溶液中Cu~(2+)的吸附性能,分析了吸附时间、Cu~(2+)溶液初始浓度、p H值等参数对吸附性能的影响。研究结果表明,改性废弃棉对Cu~(2+)的吸附性能远远优于未改性废弃棉,并随吸附时间、Cu~(2+)溶液的初始浓度、p H值等参数的增加而增长,增长速度由大到小到不变。吸附平衡时间为300 min,初始质量浓度为1 400 mg/L,对Cu~(2+)的最大吸附量为116.4 mg/g,最佳吸附p H值为4~5。使用吸附动力学和吸附等温线模型来分析其吸附机制,结果表明:吸附动力学模型更符合伪二级动力学模型,改性废弃棉对Cu~(2+)吸附属于化学吸附;吸附等温线模型与Langmuir等温吸附模型更吻合,属于单层吸附。     

Cu-BTC-SiO_2材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

利用原位合成法,将Cu-BTC负载到介孔/大孔二氧化硅孔道中,获得介孔Cu-BTC-SiO_2材料.研究在不同温度、亚甲基蓝浓度、pH值下Cu-BTC-SiO_2对亚甲基蓝吸附效果的影响,并对其吸附动力学及其吸附热力学数据进行分析.结果表明,该样品对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir吸附等温模型和准一级动力学模型,其最佳条件为反应温度25℃,染料质量浓度为5mg/L,pH值为5.热力学研究发现,在25~45℃内,亚甲基蓝在Cu-BTC-SiO_2上的吸附行为是放热过程而且是自发进行的.     

芦荟纤维和脱脂棉用直接染料染色的热力学性能

研究了CL直接耐晒红81及C．L直接混纺蓝70对芦荟及脱脂棉纤维素纤维染色的热力学性能。绘制了两种染料的标准工作曲线和两种纤维不同温度下的吸附等温线,比较了Freundlich、Lartgmuir、Redlich-Peterson三种吸附模型对实验数据的模拟结果,探讨了染色温度对三种吸附模型热力学参数的影响。结果表明两种染料的标准曲线方程符合朗伯一比耳定律,吸光度值与染料质量浓度成正比;在同一温度下芦荟纤维的染料吸附量要比棉纤维的染料吸附量大,芦荟纤维的染色性能也优于棉纤维;CL直接耐晒红81和CL直接混纺蓝70在芦荟纤维及脱脂棉纤维上的吸附情况最适合用Redlich-Peterson吸附模型来描述。     

多孔木素/醋酸纤维素基微纳米碳纤维的制备及功能化应用

采用静电纺丝的方法,通过调整木素与醋酸纤维素的质量比来制备具有多孔结构的前驱体纤维,然后经预氧化和碳化得到具有不同孔隙结构的木素/醋酸纤维素基微纳米碳纤维,并对制备所得的碳纤维进行傅里叶变换红外光谱、热重分析、场发射扫描电子显微镜、氮气吸附脱附以及亚甲基蓝吸附等表征。结果表明,木素与醋酸纤维素纺丝混合性良好,混纺之后前驱体纤维热稳定性与玻璃化转变温度均优于醋酸纤维素;当醋酸纤维素与木素质量比为8:2时,制备的多孔微纳米碳纤维直径较细,孔洞分布均匀,比表面积最大为173.42 m~2/g,水接触角最大为129.3°,亚甲基蓝吸附量最优,吸附量达到49.30 mg/g,且循环使用7次之后其亚甲基蓝吸附量仍能达到初次使用的95%以上。     

纤维素纳米纤丝气凝胶制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

针对印染废水中的亚甲基蓝(MB)吸附问题,以水稻秸秆纤维素纳米纤丝(CNF)悬浮液为原料,通过冻融凝胶、叔丁醇溶剂置换、液氮冷冻干燥制得CNF气凝胶,对其形态结构进行表征,并研究其对MB的吸附性能;考察了吸附剂用量、溶液pH值的影响,并利用吸附动力学和吸附等温线模型对吸附机制进行探讨分析。结果表明:叔丁醇冷冻干燥得到的CNF气凝胶内分布着大量由直径6~26 nm的蛛丝状纤丝构成的三维网络结构,其比表面积为52.25 m²/g,平均孔径为28.82 nm,是多孔材料;准二级动力学模型和Freundlich吸附等温线模型能更好地描述CNF气凝胶对MB的吸附过程,计算得到理论最大吸附量为196.08 mg/g。     

棉秆皮纤维素纤维的梳理与细化

为获得线密度较小的棉秆皮纤维,根据棉秆皮纤维素纤维的结构形态,采用单一罗拉梳理、单一盖板梳理、罗拉盖板组合梳理方法对棉秆皮纤维进行机械细化处理。结果表明：棉秆皮纤维梳理之前需要进行加水并闷放12 h;对于单一罗拉梳理方法,在加水量为纤维质量的25% 时,梳理后棉秆皮纤维平均长度39.7 mm、平均线密度2.42 tex;对于单一盖板梳理方法,在加水量为纤维质量的15% 时,梳理后棉秆皮纤维的平均长度37.7mm、平均线密度2.2 tex;对于加水量为纤维质量的25%的棉秆皮纤维素纤维,采用罗拉梳理2 次盖板梳理1 次组合梳理方法,梳理细化后纤维平均线密度为1.9 tex,平均长度为39.6 mm,平均落纤长度为15.9 mm以及平均落纤线密度为3 tex。     

改性冰糖橙皮渣对结晶紫及亚甲基蓝的吸附性能

以微波和磷酸双改性制备的冰糖橙皮渣吸附剂与未改性吸附剂对比,研究其对染料结晶紫和亚甲基蓝的吸附能力。考察了吸附时间、pH、吸附剂用量、染料初始浓度、吸附温度对吸附剂吸附能力的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(SIR)表征了吸附剂的特性。结果表明,当pH为7时,分别投入吸附剂0.1 g于浓度为50 mg·L-1的结晶紫溶液中和浓度为100 mg·L-1的亚甲基蓝溶液中吸附1.5 h,30 ℃时对结晶紫去除率由改性前的66.5%提升到99.4%,40 ℃时对亚甲基蓝去除率由改性前的57.1%提升到96.3%。改性冰糖橙皮渣吸附结晶紫符合Langmuir等温模型,吸附亚甲基蓝符合Langmuir和Freundlich等温模型,吸附动力学均遵从准二级动力学方程,表明改性吸附剂比未改性吸附剂具有更好的吸附性能。     

纤维素酶在不同长度纤维上的吸附行为

纤维素酶在纤维表面上的吸附是纤维素水解糖化的第一步,探讨了纤维素酶在不同长度纤维上的吸附行为。纤维素酶在纤维上吸附约60 min后可达到平衡,且吸附量随初始酶用量的增加而增多。吸附过程遵循Langmuir等温吸附,且纤维素酶在短纤维上具有最大的吸附量,但在长纤维上具有最大的Langmuir吸附平衡常数,说明纤维素酶在长纤维上能更快地达到吸附平衡。对吸附热力学常数的计算表明,纤维素酶吸附是自发、放热过程,且不可逆吸附。纤维素酶在48目纤维上有最大的吸附焓变,在28目纤维上有最大的吸附熵变。