有机/无机杂化膜的制备及其吸附脱除水溶液中的Cr(Ⅵ)

以正硅酸乙酯(TEOS)为无机前驱体,季铵化聚乙烯醇(QPVA)为有机基质,采用溶胶-凝胶法制备QPVA/TEOS有机/无机杂化膜,并将其作为吸附材料用于脱除水溶液中的Cr(Ⅵ)离子。结果表明,具有较好吸附效果的膜为TEOS质量分数为15%的有机/无机杂化膜。在Cr(Ⅵ)离子初始浓度为90mg/L的条件下,复合膜的最优吸附工作条件为吸附时间为100min,pH=3。此时计算得到的最佳吸附容量为20mg/g。动力学研究表明,实验数据符合拟二级吸附动力学模型,等温吸附遵循Freundlich曲线。热力学数据表明,该吸附反应为吸热的自发过程。     

氨化烟末生物碳吸附剂的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附行为

以卷烟废弃烟末为原材料,对其进行碳化处理后再引入氨基功能团制备氨化烟末生物碳吸附剂(NH2/TPB),研究pH、投加量、温度、吸附时间对NH2/TPB吸附Cr(Ⅵ)的影响.通过扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等技术进行机制分析.结果 表明:初始浓度为210mg/L、pH=4、投...     

系列新型催化剂载体材料：聚苯乙烯基膦酸盐

简要介绍了近年来在功能化的有机-无机复合磷酸锆作为催化材料方面的研究。阐释了低聚苯乙烯基膦酸(SPPA)、苯乙烯-异丙烯膦酸共聚物(PS-IPPA)、苯乙烯-苯乙烯基膦酸共聚物(PSSP)及其相应聚苯乙烯基膦酸锆盐ZSPP、ZPS-IPPA、ZPSSP新型催化剂载体的特性。探索了Salen Mn(Ⅱ)和手性Salen Mn(Ⅱ)配合物在这些复合载体上的固载,以期为均相催化剂和均相手性催化剂的多相化和实用化开辟新的途径。     

羟乙基纤维素/海藻酸钠复合膜对六价铀的吸附性能及吸附机制

将羟乙基纤维素(HEC)与海藻酸钠(SA)进行混合,利用戊二醛交联处理后制备了HEC/SA高分子复合多孔薄膜,并探讨了其对模拟含铀废水中的六价铀(U(Ⅵ))的吸附特性。通过静态实验,探讨了初始pH值、U(Ⅵ)初始浓度、温度和吸附时间等对HEC/SA复合膜吸附U(Ⅵ)效果的影响;对吸附过程进行了热力学与动力学分析,利用FTIR、SEM和X射线能谱等手段分析了其吸附机制。实验结果表明,U(Ⅵ)的吸附量与温度正相关,吸附平衡时间约为90min,最佳吸附效果的初始pH值为5.0;吸附过程符合准二级动力学模型,主要表现为颗粒内部扩散;等温吸附过程符合Langmuir等温吸附线模型,在45℃时,HEC/SA复合膜对U(Ⅵ)的最大吸附容量达357.1mg·g-1,HEC/SA复合膜对U(Ⅵ)的吸附存在离子交换作用,与U(Ⅵ)的相互作用基团为羧基。     

铀(Ⅵ)在卟啉基MOF上的吸附行为

本实验采用自下而上法制备了两种卟啉基MOF,即Zn-TCPP和Co-TCPP(TCPP为中-四(4-羧基苯基)卟吩)。通过扫描电镜(SEM)、Zeta电位测试、红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)等表征手段对材料的微观形貌和结构进行表征。采用批量吸附实验,考察了pH值、接触时间、初始铀浓度和温度等因素对吸附U(Ⅵ)的影响。实验结果表明,在298.15 K、pH=5.5时,Zn-TCPP和Co-TCPP对U(Ⅵ)的最大理论吸附容量分别为412.2 mg/g和307.7 mg/g。吸附过程主要是受化学作用控制,为表面单分子层吸附。两种材料均具有良好的循环使用性,五次吸附-解吸循环后,对铀的吸附量仍能保持在80%以上。     

ACFs对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

利用比表面分析仪、扫描电镜和红外光谱仪对活性炭纤维(ACFs)的性能进行表征。选择一定浓度的六价铬[Cr(Ⅵ)]溶液进行吸附研究,考察接触时间、溶液pH值以及溶液中Cr(Ⅵ)的初始质量浓度对吸附行为的影响。结果表明,最佳接触时间为125 min;Cr(Ⅵ)的去除率随着pH值的减小而增大,当pH=2.0时达到最大;Cr(Ⅵ)的吸附量随着Cr(Ⅵ)初始质量浓度的增加而增大,而去除率随着Cr(Ⅵ)初始质量浓度的增加而减小。此外,对材料的吸附机制进行了简要的分析。     

有机-无机杂化介孔材料包埋南极假丝酵母脂肪酶的研究

以四甲氧基硅烷(TMOS)和一定比例的甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、二甲基二甲氧基硅烷(DMDMS)、三甲基甲氧基硅烷(TMMS)为硅源,采用酸催化的溶胶-凝胶法包埋南极假丝酵母脂肪酶。比较了有机-无机杂化介孔材料和纯硅基介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶的酶活力和保留活力,同时还比较了有机-无机杂化介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶和游离南极假丝酵母脂肪酶的pH、温度以及储存稳定性。结果表明,有机-无机杂化介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶具有比纯硅基介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶更高的酶活力和保留活力。其中三取代的有机-无机杂化介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶的酶活力最高,其保留活力可达到84.9%。此外与游离的南极假丝酵母脂肪酶相比,有机-无机杂化介孔材料固定化南极假丝酵母脂肪酶具有更好的pH、温度和储存稳定性,以及更宽的pH值和温度的酶活力范围。     

纳米Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球对U(Ⅵ)的吸附性能及机制

在Fe_3O_4中加入黑曲霉培养基混合培养制备了Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球,通过静态吸附试验,考察了pH值、温度、吸附剂用量、接触时间及U(Ⅵ)初始浓度等因素对Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球吸附U(Ⅵ)效果的影响。结果表明:pH值是影响Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球去除U(Ⅵ)的重要因素。pH=4、温度为25℃、U(Ⅵ)的初始浓度为10mg/L、Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球投加量为1g/L时,Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球对U(Ⅵ)的去除率达到98.89%,在吸附15h后趋于平衡。采用SEM、能谱分析、FTIR等手段分析了Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球吸附U(Ⅵ)的机制。SEM-EDS结果表明,Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球成功合成且呈网状结构;FTIR结果表明,Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球与铀发生作用的主要基团有羟基、羧基、酰胺基等。     

废菌渣活性炭对水中Cr(Ⅵ)的去除研究

研究了废菌渣活性炭(MRAC)对水中Cr(Ⅵ)的去除特性。对MRAC进行扫描电镜和BET比表面积分析。探讨了pH、无机阴离子及小分子有机酸对MRAC去除水中Cr(Ⅵ)的影响。结果表明:MRAC表面分布大量均匀的微孔结构,比表面积高达857.14m~2/g,是典型的介孔材料;在温度25℃,MRAC投加量0.2g,吸附时间120min的条件下,pH=7时MRAC对Cr(Ⅵ)的去除率高达99.65%。无机阴离子和小分子有机酸对MRAC去除水中Cr(Ⅵ)的影响不大。吸附遵循准二级动力学方程。MRAC对Cr(Ⅵ)的去除性能明显高于市售活性炭(CAC),且经HCl解吸再生5次后对水中Cr(Ⅵ)的去除率高于88%。     

新型有机聚合-无机杂化载体材料ZnPS-PVPA的合成及表征

采用直接沉淀合成法,在无模板剂存在下,使用聚（苯乙烯-苯乙烯基膦酸）、磷酸二氢钠作磷源合成了不同比例的新型有机聚合物-无机杂化材料聚（苯乙烯-苯乙烯基膦酸）-磷酸锌Zn（NaPO4）1-x（O3PG）x.mH2O（x=0.35～1.0,G是有机基团）,用FT-IR、TG、XRD、N2吸附、SEM等手段对其进行了表征,结合实验数据提出了其可能的理想结构模型。结果表明这类新型杂化材料具有规整的层状结构,有一定的比表面及较好的热稳定性,可以作为新型的催化剂载体材料。     

有机膦酸对镍钯金电路板封孔剂缓蚀性能的影响

为了提高镍钯金电路板(PCB-ENEPIG)表面的耐腐蚀性能,选用有机膦酸缓蚀剂羟基乙叉二膦酸(HEDP)与氨基三亚甲基膦酸(ATMP)进行复配,以浸泡法在其表面形成自组装膜。通过电化学交流阻抗谱(EIS)、金相显微镜、扫描电镜、量子化学研究了该有机保护膜的耐腐蚀性能和缓蚀过程机理。结果表明:该复合型有机膦酸封孔剂对PCB-ENEPIG具有较好的缓蚀作用,膦酸通过P原子与金属Pd的互相作用而吸附于金属表面形成自组装膜;当HEDP浓度1.0 g/L,HEDP与ATMP质量比为2∶1复配时所配制的封孔剂耐腐蚀性能最优。     

PHPMA/SiO2有机无机杂化材料的研究

以甲基丙烯酸p羟丙酯(HPMA)、正硅酸乙酯(TEOS)为原料，基于溶胶凝胶技术合成出聚甲基丙烯酸B羟丙酯PHPMA／SiO2均质透明有机无机杂化材料。采用气相色谱(GC)技术、紫外可见分光度技术研究TEOS与HPMA杂化机理。利用FT—IR和DSC技术对杂化材料进行表征。实验结果表明，HP—MA的活性羟基与TEOS的乙氧基间能够发生杂化反应，形成以Si—O--C链结合的有机无机杂化网络，这些有机无机杂化网络赋予了材料优异的力学性能和热学性能。根据实验结果预测了PHPMA／SiO2杂化材料网络模型。     

pH-敏感介孔膦酸锆材料对胰岛素的吸附与结肠定位释放

本文利用ξ电势系统地研究了pH-敏感介孔膦酸锆材料作为载体对胰岛素的担载和释放机制。pH-敏感的介孔膦酸锆材料在不同pH值条件下的（电势证实该种材料具有可逆的阳离子骨架性质和中性表面性质,这源自于材料骨架中哌嗪基团在不同pH值条件下的质子化和去质子化作用。在pH=6．6的条件下,具有阳离子骨架性质的pH-敏感介孔膦酸锆材料通过强烈的静电吸引作用吸附负电性的胰岛素,FT-承结果表明被担载后的胰岛素仍然能够很好地保持其活性空间构型。而在pH=7．5的生理条件下,中性表面性质的pH-敏感介孔膦酸锆材料会自由地释放出负电性的胰岛素,胰岛素在结肠的释放量占胰岛素全部释放量的60％以上。这使得pH-敏感介孔膦酸锆材料有望成为胰岛素的有效载体被用于胰岛素的口服结肠给药。     

Box-Behnken响应曲面法优化草酸改性杨树叶对六价铬的吸附

采用草酸改性杨树叶(OPL)作为新型生物吸附剂对水溶液中六价铬[Cr(Ⅵ)]进行吸附,探讨了影响吸附效果的主要因素,并利用Box-Behnken响应曲面法对吸附条件进行优化。单一因素实验结果表明,溶液pH、吸附剂投加量和Cr(Ⅵ)离子初始质量浓度对Cr(Ⅵ)在生物吸附剂OPL表面的吸附产生较大影响。Box-Behnken响应曲面法对吸附条件的优化结果表明,当pH为1.66、投加量为0.29g、Cr(Ⅵ)初始质量浓度为50mg/L时,生物吸附剂OPL对Cr(Ⅵ)的吸附效果最好,预测去除率为99.98%,与实测去除率仅偏差4.8%。     

疏水型PA6/SiO2有机无机杂化材料的制备及性能

以正硅酸乙酯(TEOS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)和己内酰胺(CPL)为原料,采用原位阴离子开环聚合法,制备了疏水型PA6/SiO2有机无机杂化材料。PA6/SiO2有机无机杂化材料表面外的Si-CH3基团赋予了材料优异的疏水性能。随着硅溶胶含量(SiO2%,质量分数)的提高,接触角θ增大,当SiO2%大于8.5时,接触角θ增大不明显,并最终稳定在130°左右。红外图谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)分析结果显示,硅溶胶的羟基和未完全水解的烷氧基能够与PA6的前驱体发生杂化反应。X射线衍射结果显示,采用本实验方法制备出的PA6和疏水型PA6/SiO2有机无机杂化材均为α晶型,而DSC结果表明,PA6/SiO2有机无机杂化材料的熔点略高于PA6。     

膨润土负载纳米零价铁去除废水中Cr(Ⅵ)的动力学特性研究

利用液相还原法制备膨润土负载纳米零价铁(B-nZVI)并将其应用于含Cr(Ⅵ)废水的处理,研究了B-nZVI投加量、反应时间和溶液初始pH等3个因素对Cr(Ⅵ)处理效果的影响,探讨了B-nZVI对不同初始浓度的含Cr(Ⅵ)废水的降解动力学规律,通过扫描电镜和X射线衍射仪对反应前后的B-nZVI进行形貌分析。结果表明:膨润土能有效提高纳米零价铁(nZVI)的分散性并阻止其氧化。三因素对Cr(Ⅵ)去除率影响均达到显著水平(p0.05),其中投加量的影响达到极显著水平(p0.01);其显著性大小依次为:投加量溶液初始pH反应时间。在投加量为2.0g/L、反应40min、溶液初始pH=6的最佳工艺条件下,初始浓度为20mg/L的含Cr(Ⅵ)废水中Cr(Ⅵ)去除率可达99.15%。B-nZVI去除Cr(Ⅵ)的反应在不同Cr(Ⅵ)初始浓度下均能较好地符合准一级动力学模型,且可用L-H动力学模型描述;B-nZVI对Cr(Ⅵ)去除是吸附和还原共同作用的结果,且nZVI对Cr(Ⅵ)的还原作用是其去除的主要作用机制。     

QCS/SiO_2有机/无机杂化膜的制备及其溶胀动力学研究

以季铵化壳聚糖(QCS)为主体膜材料,二氧化硅(SiO2)为无机前躯体通过溶胶-凝胶法制备QCS/SiO2有机/无机杂化膜,通过傅利叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和热失重分析(TGA)对制备得到的膜的结构、形貌以及热稳定性进行表征。同时,对QCS/SiO2杂化膜的溶胀机理、SiO2含量对该杂化膜溶胀度、溶胀速率和溶胀动力学的影响等因素进行了考察。结果表明:无机物质SiO2的含量对膜的溶胀过程有显著影响,随着SiO2含量的增加,溶胀速率常数呈现先增大而后减小的趋势。而且,该系列杂化膜在pH=7的水溶液中吸水溶胀时,溶胀过程遵循Schott’s二级溶胀动力学模型。另外,无机物质的引入优化了杂化膜的吸水溶胀过程,当杂化膜中无机物质SiO2含量为15%时(质量分数),初始溶胀速率(KsW2∞)为769.23,吸水速度较快。     

竹炭对铬(Ⅵ)离子吸附性能的研究

研究了竹炭的粒径与用量,以及溶液的pH值与初始浓度、吸附时间、温度等因素对Cr(Ⅵ)离子吸附性能的影响.结果表明,竹炭对Cr(Ⅵ)离子的吸附能力随其粒径的增大而降低;在酸性条件下,尤其是当pH值＜3时,竹炭能够很好地适应Cr(Ⅵ)离子初始浓度的变化,120min内达到吸附平衡,对其有较好的去除率;按Cr(Ⅵ)/竹炭质量比为1∶1200投加竹炭,Cr(Ⅵ)离子的去除率可达到87.8%以上;竹炭对Cr(Ⅵ)离子等温吸附服从Freundlich方程式,在低于20℃的较低温度下容易进行,吸附效果更好.竹炭可作为理想的除铬吸附材料.     

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。     

复合材料Co2（OH）4-x(C10H17O2)x·zH2O的差热分析与磁特性

将有机手性配体3,7-二甲基-6-辛烯酸(C10H18O2)嫁接到无机层状羟基醋酸钴中,合成出新型的有机-无机杂化材料,并对这些杂化材料通过元素和热重分析,研究了有机配体在无机层间的交换过程,并在此基础上讨论了合成出的这些杂化材料的磁性特性。