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。     

季铵化壳聚糖-硅酸乙酯有机-无机杂化膜的制备及其吸附性能研究

以季铵化壳聚糖(QCS)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,借助交联剂戊二醛(GA),通过溶胶-凝胶法制得有机-无机QCS/TEOS杂化膜,并考察其对罗丹明B(RB)的吸附效果。结果表明:当温度为40℃、吸附时间为20min、溶液pH=6、TEOS用量为20%(wt,质量分数)、RB初始浓度为8mg/L条件下,QCS/TEOS杂化膜对RB的吸附效果最好,吸附量达到3.402mg/g。     

QCS/TBT有机/无机杂化膜对Cr(Ⅵ)的吸附动力学和热力学

以季铵化壳聚糖(QCS)为主体膜材料,钛酸正丁酯(TBT)为无机前躯体通过溶胶-凝胶法制备了吸附除Cr(VI)吸附杂化膜,考察了该杂化膜对Cr(VI)的吸附效果,并对吸附过程进行了动力学、热力学的数学拟合。结果表明:Cr(VI)的最佳吸附条件是pH=3,吸附时间为3.5h,吸附动力学行为符合二级动力学速率方程模型;热力学吸附过程符合Freundlich等温方程,焓变△H、熵变△S和吉布斯自由能△G的计算结果表明:杂化膜对Cr(VI)的吸附是自发的吸热过程。     

QPVA/G_(8-2-8)/AM全互穿网络膜的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以季铵化聚乙烯醇(QPVA),丙烯酰胺(AM)和Gemini型阳离子表面活性剂(顺丁烯二酸二乙酯撑基双[辛烷基二甲基氯/溴化铵],缩写:G_(8-2-8))为原料,借助引发剂过硫酸钾和交联剂戊二醛,制备具有全互穿网络结构的阴离子交换膜。研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附效果以及其吸附模型。研究结果表明:当G_(8-2-8)含量为25%,吸附时间为80min,pH=3,Cr(Ⅵ)的初始浓度为80mg/L时,对Cr(Ⅵ)的吸附效果最好。     

二乙烯三胺五甲叉膦酸锆对铀吸附性能的研究

采用二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMP)为有机膦源,以氧氯化锆(ZrOCl₂·8H₂O)为无机锆源,使用水热法制备了二乙烯三胺五甲叉膦酸锆有机杂化材料(Zr-DTPMP)。其后通过红外光谱、扫描电镜和X射线能谱等手段对不同膦锆配比下合成的有机-无机杂化材料进行了表征,同时将铀(Ⅵ)溶液初始pH、接触时间、铀初始浓度、温度和吸附剂投加量等作为影响因素对有机膦酸锆(Zr-DTPMP)对吸附铀(Ⅵ)性能的影响做出静态吸附法研究。结果表明:Zr-DTPMP的红外谱图中出现了P—O—Zr和C—P的伸缩振动,表明成功制备了有机杂化材料,且扫描电镜结果显示其表面具有丰富的孔结构。吸附后Zr-DTPMP的能谱图中出现了铀的能量散射峰,证实了Zr-DTPMP可去除水溶液中的铀(Ⅵ);在吸附实验中,Zr-DTPMP吸附铀(Ⅵ)的最佳条件为膦锆比为5∶1,pH=4.0,吸附平衡时间为360min,铀初始浓度为50mg/L,温度为298K,投加量为0.01g。     

壳聚糖吸附处理废水中微量铬(Ⅵ)

在静态条件下,研究了壳聚糖(CHT)对Cr(Ⅵ)的吸附,探讨了CHT吸附Cr(Ⅵ)离子的最佳工艺条件及CHT的再生方法。结果表明,CHT对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能,吸附的最佳条件是:pH值3～4;废水中Cr(Ⅵ)离子浓度≤60mg/L;吸附时间8～10h。利用CHT处理电镀厂含Cr(Ⅵ)废水,Cr(Ⅵ)离子吸附率达98%以上,且不影响水的本底浓度。     

聚吡咯对Cr(Ⅵ)离子的吸附性能研究

目前有关纯聚吡咯(PPy)用于吸附处理含Cr(Ⅵ)废水的研究不多。为了考察聚吡咯对铬离子污水的吸附性能,在超声条件下原位氧化聚合制备了PPy微/纳米球。用红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和紫外-可见光谱仪分别表征了样品的结构、形貌和吸附性能。以聚吡咯为吸附剂研究了吸附时间、pH值、初始浓度及温度对Cr(Ⅵ)离子吸附性能的影响。结果表明:对于含Cr(Ⅵ)500 mg/L的溶液,吸附5 min的去除率已超过94.6%;pH值对PPy吸附性能影响不大;随着温度的升高,吸附率逐渐升高。其等温吸附行为较好地符合Freudlich吸附模型。PPy动力学吸附拟合满足准二级动力学模型,通过计算得到聚吡咯对Cr(Ⅵ)的理论最大单位吸附量为47.6 mg/g(试验值为49.7 mg/g)。     

用有机膨润土吸附处理含铬(Ⅵ)废水的研究

采用溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)对天然膨润土进行了有机改性处理,并在静态条件下,进行了有机膨润土对含Cr(Ⅵ)工业废水的吸附试验.研究了CTMAB浓度、有机膨润土用量、废水pH值、搅拌时间等因素对Cr(Ⅵ)去除率的影响,确定了用有机膨润土处理含Cr(Ⅵ)废水的适宜条件.结果表明,有机膨润土能有效地除去废水中的Cr(Ⅵ),其最佳工艺条件为废水pH值3.0～5.0、搅拌时间约30 min、有机膨润土用量10 g/L,按该工艺条件对含Cr(Ⅵ)35 mg/L左右的废水进行处理,铬的去除率达到98.0%以上,处理后的水样中Cr(Ⅵ)含量小于0.50 mg/L,达到国家排放标准.     

有机-无机分子杂化稀土发光材料研究

利用无机正硅酸乙酯（TEOS）和有机聚乙二醇（PEG），采用溶胶一凝胶法制备了一系列有机／无机纳米杂化复合材料。首先将TEOS在酸性条件下预水解，再与PEG共水解、共缩聚以形成有机／无机杂化网络结构。在溶胶一凝胶过程中引入稀土离子来制备发光材料。通过控制工艺条件得到了具有良好稳定性和发光性能的透明有机／无机纳米杂化材料。     

胺基改性苯乙烯树脂对Cr(Ⅵ)的吸附行为分析

以苯乙烯基吸附树脂为基质并对其进行胺基化改性,分析改性后树脂对Cr(Ⅵ)的吸附行为,对改性树脂进行表征。表征测试结果表明:胺基化改性后树脂表面具有更丰富孔道,比表面积达到271.64 m~2/g,改性树脂N元素含量达3.45%,胺基化效果理想;吸附实验结果说明:胺基改性树脂吸附平衡时间为2 h,对Cr(Ⅵ)的静力学吸附行为符合单分子层表面吸附的Langmuir等温吸附模型、动力学吸附行为符合一级动力学、吸附过程为吸热过程、胺基改性后的苯乙烯树脂对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附效果理想,树脂对Cr(Ⅵ)的吸附是树脂表面的羟基、胺基和双键共同作用的结果。改性树脂的吸附量为98.75mg/g,吸附率为93.24%,20次重复实验效果理想,相对标准偏差为0.024,树脂改性后吸附稳定性良好。实验结果表明胺基改性吸附树脂可用于水溶液中重金属离子Cr(Ⅵ)的富集净化并具有较好的重复利用性。     

粉煤灰活性炭处理含铬电镀废水

为了消除电镀废水中的金属离子等的污染,以粉煤灰活性炭为吸附剂、还原剂对含Cr(Ⅵ)的电镀废水进行了处理.考察了活性炭吸附废水中的Cr(Ⅵ)时,溶液的pH值、吸附时间、Cr(Ⅵ)浓度等因素对Cr(Ⅵ)的吸附量及废水中残余Cr(Ⅵ)浓度的影响;同时,还对活性炭的再生条件进行了研究.试验表明:溶液中Cr(Ⅵ)质量浓度为50 mg/L,pH=3,吸附时间1.5 h时,活性炭的吸附性能稳定,Cr(Ⅵ)离子的去除效果最好,经处理的废水Cr(Ⅵ)含量达到国家排放标准.     

QPVA/Fe_3O_4复合膜对罗丹明B的吸附性能

以季铵化聚乙烯醇(QPVA),Fe_3O_4和戊二醛为原料制备了QPVA/Fe_3O_4复合膜,利用FT-IR和SEM等对复合膜进行了分析表征。以该复合膜为吸附材料、罗丹明B(RB)的模拟废水为吸附对象,研究了Fe_3O_4质量分数、吸附时间、溶液pH及RB质量浓度对吸附效果的影响,并应用动力学和热力学模型对实验数据进行拟合,计算了相应的热力学函数。结果表明:最佳吸附条件为Fe_3O_4质量分数9%,吸附时间120min,pH=4,RB初始质量浓度110mg/L;该条件下,复合膜对RB的吸附量达31.24mg/g;QPVA/Fe_3O_4复合膜对RB的吸附过程可以用拟二级动力学方程很好地描述;吸附热力学参数的计算结果表明,RB在该复合膜上的吸附是自发、吸热的过程。     

海藻酸钙-二氧化硅杂化材料的制备及对Cu(Ⅱ)吸附性能

利用海藻酸钠(SA)、正硅酸四乙酯(TEOS)为原料,通过反应制备海藻酸钙/二氧化硅(CA/SiO_2)杂化材料,利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对材料的结构以及表面、断面进行表征,采用原子力发射光谱仪测试杂化材料作为吸附剂对Cu~(2+)吸附性能,并从吸附动力学和热力学角度分析吸附机理。结果表明,红外光谱证实杂化材料制备成功;扫描电子显微镜观察到杂化材料表面趋于平整,断面结构看到材料的内部孔洞较多。吸附实验结果表明,杂化材料对Cu~(2+)去除率较CA提升67.01%,最佳吸附条件为温度为55℃、pH处于中性条件;同时吸附过程符合拟一阶动力学模型及Freundlich等温吸附模型,Langmuir模型计算得到对Cu~(2+)最大吸附容量为129.6 mg/g,Freundlich常数01/n=0.46720.5,吸附过程容易进行;并且材料具备多离子同时吸附能力,重复使用5次仍有优异去除率。     

壳聚糖吸附处理废水中的微量铬(Ⅵ)

在静态条件下，研究了壳聚糖(CHT)对Cr(Ⅵ)的吸附，探讨了CHT吸附Cr(Ⅵ)离子的最佳工艺条件及CHT的再生方法。结果表明，CHT对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能，吸附的最佳条件是：pH值3—4；废水中Cr(V1)离子浓度≤60mg／L；吸附时间8—10h。利用CHT处理电镀厂含Cr(Ⅵ)废水，Cr(Ⅵ)离子吸附率达98％以上，且不影响水的本底浓度。     

仿生FeS复合材料的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

纳米FeS比表面积大且还原性强,对Cr(Ⅵ)吸附性能优异,但不稳定、易团聚,为解决这一问题,本文以油菜花粉为生物模板,通过共沉淀-焙烧法制得仿生FeS复合材料(bioFeS)。通过SEM、XRD及XPS等方法对bioFeS复合材料的表面微观形态和结构进行了表征。以Cr(Ⅵ)为目标污染物,分别考察了吸附剂用量、反应时间、反应温度、初始Cr(Ⅵ)浓度和pH对bioFeS复合材料吸附Cr(Ⅵ)性能的影响,探究了反应机制。结果表明：油菜花粉生物模板成功分散了FeS,制得的bioFeS复合材料比表面积大,在反应时间为120 min、pH值为1、吸附剂投加量为0.2 g·L^-1、反应温度为25℃的条件下,bioFeS复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附量可达88.95 mg·g^-1;该吸附过程符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型;共存离子NO₃^-和SO₄^2-会抑制Cr(Ⅵ)的去除。结合吸附动力学、热力学及XPS表面元素分析可知bioFeS复合材料除铬机制主要是吸附及化...     

铁锰铈-PA6基静电纺吸附剂的制备及其对水中铅和铬的吸附性能

将铁锰铈(Fe-Mn-Ce)负载于PA6静电纺丝上制备抗团聚性强、吸附效果好且易分离回收的新型吸附剂Fe-Mn-Ce-PA6。扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析均显示Fe-Mn-Ce颗粒已成功负载到PA6静电纺丝上。吸附实验研究结果表明,Fe-Mn-Ce含量为25%时制备的吸附剂对水中Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)具有良好的吸附效果,且其在Pb(Ⅱ)初始浓度为10mg/L,吸附剂投加量为0.2g/L,pH为6的条件下对Pb(Ⅱ)的去除率为98%;在Cr(Ⅵ)初始浓度为20mg/L,吸附剂投加量为0.2g/L,pH为6的条件下对Cr(Ⅵ)的去除率为98.5%。该吸附剂对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附等温模型均符合Freundlich模型,而吸附动力学行为分别符合准一级动力学模型和准二级动力学模型。循环再生实验表明,该吸附剂经五次循环后对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)依然可以保持良好的去除率。     

羟乙基纤维素有机-无机杂化膜用于分离甲醇水溶液

以羟乙基纤维素(HEC)、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,通过溶胶-凝胶法制备了不同TEOS含量的新型有机-无机杂化膜。通过红外(FT-IR)、热重(TG)等分析手段对膜进行了表征,并以不同浓度的甲醇水溶液测试了杂化膜的渗透汽化分离性能。结果表明:TEOS的加入有效改善了膜的尺寸稳定性和热力学性能;随着TEOS的加入,膜通量先下降后上升,分离因子则相反。当TEOS添加量为15wt%时,膜的分离因子最高达到819;用阿伦尼乌斯等式分析了温度与渗透汽化性能之间的关系,结果,甲醇与水的活化能分别是68.16kJ/mol、24.76kJ/mol,表明甲醇的温度敏感性高于水,因此分离因子随着温度的升高而降低,通量则增加。     

一种新的制备有机-无机杂化膜的方法——前驱体水解聚合法制备聚偏氟乙烯-硅杂化膜

首次提出一种制备有机-无机杂化膜的新方法,即将正硅酸乙酯(TEOS)直接添加到聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中,在入水凝胶时,PVDF逐渐固化成膜,而TEOS同时也与水发生水解聚合反应,生成硅氧聚合物,这就为形成无机高分子与PVDF互穿网络结构或分子链相互缠绕创造了机遇,为制备力学性能优良的聚偏氟乙烯-硅杂化膜提供了可能.实验初步考察了正硅酸乙酯的添加量对聚偏氟乙烯-硅杂化膜的超滤性能和力学性能的影响,对杂化膜进行了能谱分析.结果表明:1)能谱实验证明杂化膜表面有Si元素存在,表明TEOS在凝胶过程中发生水解聚合反应,生成硅氧聚合物留在杂化膜中;2)在无致孔添加剂存在时,随TEOS添加量的增加,杂化膜的纯水通量增大,而对牛血清蛋白的截留率呈现持续下降的趋势;当TEOS含量为8%时,与无TEOS的PVDF膜相比,杂化膜的拉伸强度σt和弹性模量E几乎增加一倍;3)在有致孔添加荆PVP K30和无水LiCl存在时,杂化膜的纯水通量随TEOS添加量的增加呈先升后降然后再上升的趋势,对牛血清蛋白的截留率呈现持续下降的趋势.当TEOS添加量为12%时,与无TEOS的PVDF膜相比,超滤性能相近,但杂化膜的拉伸强度σt和弹性模量E增加近一倍.     

有机/无机杂化膜渗透汽化分离ABE研究进展

有机/无机杂化膜兼具传统有机膜和无机膜的优良性能,已成为膜分离领域的研究热点之一。有机/无机杂化膜可以分为三类:无机膜支撑有机膜、无机粒子/聚合物杂化膜和表面筛分膜。研究者开发了大量有机/无机杂化膜并将其应用于渗透汽化分离丙酮-丁醇-乙醇/水(ABE/W)体系。综述了近年来用于渗透汽化分离ABE/W体系的有机/无机杂化膜研究现状,详细介绍了有机/无机杂化膜微结构、分离性能及两者之间的关系,并针对目前有机/无机杂化膜中存在的问题,对今后的发展前景进行了展望。     

环氧基倍半硅氧烷杂化膜的摩擦性能研究

采用溶胶-凝胶法,将不同含量的正硅酸乙酯(TEOS)与r-缩水甘油醚基丙基三甲基硅烷(GPMS)共水解缩合,所得终产物为有机-无机纳米杂化材料,用浸渍法使其在玻璃基体上成膜,并利用扫描探针电镜(SPM)对膜的形貌进行了表征.通过MTS Nano Indenter XP纳米压痕仪研究了TEOS的含量对杂化体系摩擦性能的影响.结果表明,环氧基倍半硅氧烷杂化膜在TEOS含量为5%时表面粗糙度最小、弹性恢复能力最大,TEOS含量为10%时摩擦系数最小.