负载型还原性球形纤维素吸附剂的制备及表征

以自制球形纤维素珠体-AN-AM接枝共聚物MSCB为载体,通过液相还原法负载零价铁和纳米氢氧化镁,制备出负载型还原性球形纤维素吸附剂MS-ZIM,考察了零价铁及氧化镁质量的影响。结果表明,当MSCB用量为2.0 g,m(MSCB):m(Fe)=1:1,m(MS-ZI):m(MgO)=5:1时,制得的吸附剂含水率为88.3%,粒径主要分布在1.2~1.6 mm的范围内,比表面积为358.2 m~2/g。利用ESEM、EDS、ICP、FT-IR进行表征,证实MSCB表面成功负载了零价铁和纳米氢氧化镁,Fe元素含量为21.4%,Mg元素含量为2.98%。     

锰砂滤料负载纳米零价铁去除水与废水中Sb(V)的试验

试验通过液相还原法制备锰砂滤料负载纳米零价铁材料,并利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积测试仪(BET)对其结构进行表征,考察了不同负载比及反应条件下,锰砂滤料负载纳米零价铁对Sb(V)的去除率,并探究其去除机理。结果表明:锰砂滤料负载纳米零价铁具有较高的比表面积,且零价铁和锰砂滤料之间存在协同作用;同时,在制备过程中发现,过量还原剂硼氢化钠会导致锰砂滤料中少量Mn~(4+)被还原成Mn~(3+)。Sb(V)的去除率随pH的增大而降低,共存离子CO■和SO■对其去除率影响不大,但PO■对其去除率有较大的影响。机理分析表明,Sb(V)被锰砂滤料负载纳米零价铁表面的纳米零价铁还原成Sb(Ⅲ),并被锰砂滤料中的MnO_2吸附。     

核桃壳负载纳米零价铁吸附废水中Pb~(2+)

以核桃壳粉、NaBH4、FeCl2·4H2O为原料,采用液相化学还原法制备了核桃壳负载纳米零价铁,并用红外光谱(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)进行了表征,研究了负载纳米零价铁核桃壳作为吸附剂对水溶液中Pb2+的吸附。结果表明,293 K时,在pH=5,初始质量浓度为200 mg/L的水溶液中,10 mg吸附剂对Pb2+离子的最大吸附量为199.90 mg/g。动力学实验表明,该吸附行为符合二级动力学方程,吸附等温线能较好地符合Langmuir等温方程式。     

纳米零价铁的制备及应用研究进展

主要综述了新型水处理材料纳米零价铁及其特点、常用制备方法(高能球磨法、液相还原法),以及该材料的改性和在污废水处理中的应用等;最后对纳米零价铁的发展趋势进行了展望,对纳米零价铁深入研究的领域和亟待解决的问题进行了分析。     

活性炭负载纳米零价铁去除对硝基酚的实验研究

以活性炭(GAC)作为载体,采用液相还原法制备活性炭负载纳米零价铁复合材料(nZVI-GAC),利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积及孔径分析仪(BET)等方法对复合材料进行了表征。研究了不同材料、不同初始浓度、不同初始pH、nZVI-GAC投加量去除对硝基酚(PNP)的影响。结果表明,纳米零价铁成功负载到活性炭上,但负载后的活性炭比表面积和孔径有所降低;在酸性条件下nZVI-GAC对PNP的去除率优于碱性条件下,并且随着nZVI-GAC投加量的增加和PNP初始浓度的降低,nZVI-GAC对PNP的去除率逐渐增加。     

活性炭负载纳米零价铁去除对硝基酚的实验研究

以活性炭(GAC)作为载体,采用液相还原法制备活性炭负载纳米零价铁复合材料(nZVI-GAC),利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积及孔径分析仪(BET)等方法对复合材料进行了表征。研究了不同材料、不同初始浓度、不同初始pH、nZVI-GAC投加量去除对硝基酚(PNP)的影响。结果表明,纳米零价铁成功负载到活性炭上,但负载后的活性炭比表面积和孔径有所降低;在酸性条件下nZVI-GAC对PNP的去除率优于碱性条件下,并且随着nZVI-GAC投加量的增加和PNP初始浓度的降低,nZVI-GAC对PNP的去除率逐渐增加。     

蒙脱石和聚乙烯吡咯烷酮界面作用对零价铁纳米颗粒制备及其性能调控的影响与机理

以蒙脱石为载体,水溶性聚合物聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为稳定剂,通过硼氢化钠化学液相还原高铁离子制备了零价铁纳米粒子。采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射分析、X射线光电子能谱分析等手段对所得铁粒子进行了表征。结果表明,所得铁粒子大致呈球状形貌,尺寸较均匀,平均粒径约为34nm,在蒙脱石颗粒外表面分散良好。该铁粒子内核为零价铁,表面包覆铁氧化物外壳,外壳厚度保持3nm左右,有效抑制了零价铁内核的深度氧化。PVP自身及其与蒙脱石颗粒通过界面作用形成的层离结构均可对铁粒子起到分散作用,使所得铁粒子较之蒙脱石和PVP未参与制备的铁粒子粒径减小、分散程度提高。     

硅酸钙负载零价纳米铁吸附去除水中六价铬

利用液相还原法制备硅酸钙负载零价纳米铁(CS-nZⅥ)进行去除水中Cr(Ⅵ)的实验研究.结果表明,CS-nZⅥ对Cr(Ⅵ)的去除效果明显优于还原铁粉和硅酸钙,略差于零价纳米铁;低pH值、越低初始Cr(Ⅵ)浓度及较大投加量均有利于Cr(Ⅵ)去除,最大去除率可达98.9％;反应后CS-nZⅥ颗粒扫描电镜及X射线能谱分析结果表明Cr占3.06wt％;等温吸附实验结果表明较好拟合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,CS-nZⅥ对Cr(Ⅵ)的最大吸附容量达253.8 mg/g.     

改性纳米零价铁去除水中莠去津

[目的]研究改性纳米铁对水中莠去津的去除效果。[方法]采用液相还原法合成、并运用TH-904对纳米零价铁进行改性,采用SEM、TEM等手段对其进行表征及分析。[结果]改性纳米零价铁具有核壳结构,粒度分布均匀。当莠去津质量浓度为25.0 mg/L,改性纳米零价铁投加量为100 mg/L,pH值为4,20℃时,莠去津去除率可达70%以上。[结论]溶液pH值显著影响莠去津的去除,酸性条件有利其去除。纳米铁投加量和反应时间在一定范围内对莠去津的去除影响明显。     

核桃壳负载纳米零价铁吸附废水中Pb2 的研究

以核桃壳粉、NaBH4、FeCl2.4H2O为原料,采用液相化学还原法制备了核桃壳负载纳米零价铁,分析了其红外光谱(FT-IR)、X-粉末衍射（XRD）、透射电镜(TEM),着重研究了负载纳米零价铁核桃壳作为吸附剂对水溶液中Pb2 的吸附。实验结果表明,293 K时,在pH为5,初始浓度是200 mg.L-1的水溶液中, 10 mg吸附剂对Pb2 离子的最大吸附量为199.90 mg g-1。动力学实验表明该吸附行为符合二级动力学方程,吸附等温线能较好的符合Langmuir等温方程式。     

一种新型球形纤维素吸附剂的研究

棉花经碱化、老化和磺化得黏胶液 ,再用热溶胶转相法制得球形纤维素珠体。对纤维素珠体进行交联、接枝 ,研制出球形羧基纤维素吸附剂。在黏胶的制备过程中 ,棉与碱的最佳质量比为 1∶1,老化时间 6 0h ,磺化温度 2 3℃、磺化时间 3 0h ,CS2 用量为碱纤维素中纤维素质量的35 6 %。在成球过程中 ,V (黏胶 )∶V(变压器油 ) =(1 0∶3 5 )～ (1 0∶2 0 )。交联的最佳条件为 :交联温度 75℃ ,环氧氯丙烷用量 14mL ,碱液质量分数为 10 %。接枝的主要因素包括丙烯腈浓度 2 95mol/L、Ce4 + 盐浓度 0 0 0 72mol/L、接枝反应时间 1 0h以及接枝反应温度 2 5℃。这种球形纤维素吸附剂在不同溶液 /溶剂中的膨胀系数为 1 0 0～ 1 36 ,能经受 1 2mol/L的HCl和 1 0mol/L的NaOH水溶液 15次的反复处理 ,而且对Cr3 + 、Al3 + 、Cu2 + 、Zn2 + 金属离子的吸附容量分别为 2 8 1、14 6、49 2和 37 3mg/g。     

甘蔗渣纤维素基碳气凝胶的制备及吸附性能研究

通过对甘蔗渣进行碱/酸处理提取甘蔗渣纤维素,采用氢氧化钠/脲溶液将纤维素溶解,并通过在水中再生、冷冻干燥及在不同温度下碳化,制备具有优异疏水吸油性能的甘蔗渣纤维素基碳气凝胶。采用扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、BET法比表面积、水接触角（WCA）等测试方法对制备的甘蔗渣纤维素基碳气凝胶进行分析表征,并进行不同油类和有机溶剂的吸附、解吸实验。结果表明,制备的甘蔗渣纤维素基碳气凝胶拥有不规则的片-孔式网络状三维结构,具有轻质、高疏水、高比表面积等特性。高温碳化不仅可以改善碳气凝胶的轻质抗压性能、比表面积和孔径,还可以增强其疏水性及吸附性能。当碳化温度为800 ℃时,制备的CA-2-800表现出较好的轻质性（密度为33.4 mg/cm³）、高疏水性（水接触角为136°）和高比表面积（468.24 m²/g）。CA-2-800对柴油、汽油、泵油、正己烷、甲苯、三氯甲烷具有较好的吸附能力（20.2~66.3 g/g）。吸附动力学研究表明,CA-2-800在30 s内对汽油、柴油均能达到吸附平衡,且对三氯甲烷进行10次吸附-解吸循环吸附实验仍保留97%的吸附性能。     

硫铁矿烧渣水热法制备氧化铁红颜料工艺研究

在以硫铁矿烧渣为原料、氨水为沉淀剂水热法制备氧化铁红颜料试验中,研究了总铁含量、反应温度、反应时间、pH值及n（Fe~（2＋））/n（Fe~（3＋））等因素对氧化铁红Fe_2O_3含量和颜色色相的影响。研究表明,在总铁含量2.0 mol/L、反应温度200℃、反应时间0.5 h、pH=7～8和n（Fe~（2＋））/n（Fe~（3＋））=0.11的条件下,可以获得高性能鲜红色氧化铁红颜料,并对氧化铁红产品进行XRD和SEM表征,产品质量符合国家标准要求。     

蔗渣再生纤维素制备高取代度羧甲基纤维素钠的研究

先以NaOH/H2O2水溶液对蔗渣进行预处理,再用预冷至-12℃的7%NaOH/12%尿素水溶液对预处理蔗渣进行分离,获得结构蓬松的蔗渣再生纤维素。以蔗渣再生纤维素为原料,以氯乙酸钠为醚化剂,在85%乙醇水溶液中,采用一次碱化、二次醚化的工艺,制备了羧基取代度达1.45的羧甲基纤维素钠(CMC)。利用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)等手段对样品的结构进行了表征,并研究了羧甲基纤维素钠样品的黏度性能。     

纤维素-丙烯腈-丙烯酰胺共聚物磺甲基化改性研究

研制和开发新型改性纤维素类吸附剂,将是吸附剂研究的一个焦点.研究在球形纤维素珠体接枝丙烯腈和丙烯酰胺的基础上对其进行磺甲基化改性,制备出一种含腈基球形纤维素吸附剂(SCAN),以期为纤维素高值化利用提供参考数据.球形纤维素珠体由NMMO法和程序降温法制备.并通过正交试验和单因素实验进行工艺优化.实验结果表明,SCAN具...     

凝固浴组分对纤维素纤维结构和力学性能的影响

采用新型碱复合溶剂NaOH／j琉脲／尿素水溶液对纤维素进行溶解,并采用H2S04／Na2SO4溶液作为凝固浴,对纤维素溶液进行湿法纺丝,获得纤维素纤维。通过改变凝固浴组分,研究纤维素纤维结构和性能的变化,获得更好的纺丝条件。研究表明,当H2S04质量分数为8％～10％,Na2SO4质量分数6％～12％时,纺丝过程稳定,纤维素纤维的力学性能较好且相对稳定。纤维素纤维的断裂强度最大值可达2．06cN／dtex,纤维素纤维横截面均呈近圆形结构,且无明显的皮芯结构,同时纤维素纤维具有纤维素II的结晶特征,凝固浴组分变化对纤维素纤维的结晶度和取向因子影响不大。     

水葫芦对水中Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

通过静态吸附实验,研究了干体水葫芦对水中的重金属离子Pb(II)的吸附性能,考察了吸附剂投加量、重金属溶液起始浓度、溶液起始pH值及吸附时间对Pb(II)去除效果的影响。研究结果表明,水葫芦对Pb(II)吸附效果明显优于桔子皮、木屑和玉米芯屑,具有吸附时间短、投加量少、适应pH值范围广的特点。     

苯氧基二氯均三嗪改性纤维素的合成与水解

以三聚氯氰(TCT)、苯酚为原料,合成2,4-二氯-6-苯氧基-1,3,5-三嗪衍生物(PHCT);通过红外光谱和质谱表征其结构。用PHCT对纤维进行修饰,并将修饰后的微晶纤维素在8%(wt)H2SO4中、130℃下水解5 h,研究PHCT用量对纤维素水解性能和结晶结构的影响;实验结果表明,经PHCT改性的纤维素水解后的还原糖得率提高了,当PHCT相对摩尔含量(以葡萄糖环计)为16.67%时,纤维素水解成还原糖得率最大为23.54%;通过分析广角X射线衍射图发现,PHCT改性使微晶纤维素的结晶结构发生变化,无定形区增加,结晶指数下降,晶粒尺寸减小。     

硅藻土的可控沸石化及其对铅离子的吸附固定

铅离子已造成严重的环境污染,所以开发高效的处理材料势在必行。以硅藻土作为基材和原料,采用水热合成的方法对硅藻土进行沸石化改性,制备出硅藻土/沸石复合吸附剂。将这一吸附剂用于水相以及多相体系（如土壤）中铅离子的吸附、固定,室温下水溶液中铅（Ⅱ）的最高吸附量可达448.20 mg/g。土壤连续浸提（BCR）实验结果表明,500 mg/kg铅污染土壤中加入质量分数为1%至10%的复合吸附剂,固定钝化7 d后易迁移的可交换态（EX）铅质量分数从9.25%降至1.97%,转化为稳定的组分,且随着时间延长至60 d,可交换态铅含量仍维持在较低水平。上述结果证实了合成的硅藻土/沸石复合材料具有良好的铅离子吸附和固定性能,在环境净化领域表现出经济、绿色、便捷的特点,因此具有较大的推广应用潜力。     

以硅藻土为原料制备铯吸附剂及其吸附性能初探

铯是一种极为重要的稀有碱金属资源,在光纤通信、催化、医疗以及能源等领域有着广泛的应用。中国青海、西藏等地的盐湖卤水中蕴藏着储量可观的铯资源有待开发,因此开展溶液中铯离子分离提取技术的研究意义重大。以无毒且价廉的硅藻土为硅源,以三嵌段聚合物P-123为模板剂,采用一步法合成了磷钼酸铵负载量为27%（质量分数）的磷钼酸铵/二氧化硅（AMP/SiO₂）复合吸附材料用于吸附铯离子（Cs⁺）。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（ICP-OES）等对合成的AMP/SiO₂进行了表征,并初步考察了AMP/SiO₂对水溶液中Cs⁺的吸附性能。研究结果表明,AMP较为均匀地分散在介孔二氧化硅的结构和孔道中,并且该复合材料有较大的比表面积（451.2 m²/g）和孔体积（0.95 cm³/g）。此外,该吸附剂对Cs⁺的吸附过程符合拟二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,Cs⁺平衡吸附容量可达63.45 mg/g。