壳聚糖基印迹凝胶交联特性对Cr(Ⅵ)识别性研究

重金属污染恶化环境且威胁人体健康,防治重金属污染具有必要性和紧迫性。基于绿色生态吸附基材壳聚糖(CTS)的离子印迹材料具有离子专一识别性而备受关注,但鲜有人对其凝胶材料的"构-效"关系尤其是交联特性对离子的识别进行研究。因此对新型CTS离子印迹凝胶的"制备-结构-性能"三元关系进行研究。结果表明:通过调节交联过程参数可有效控制交联度在40%～90%之间,在交联度为74%时对Cr(Ⅵ)的选择识别性最高;该离子凝胶材料与Cr(Ⅵ)能形成内层络合结构,致使离子强度的增大促进对Cr(Ⅵ)的吸附;使用8g/L的再生液能有效洗脱96%以上的Cr(Ⅵ)。     

强碱性离子交换纤维吸附Cr(Ⅵ)的热力学(英文)

通过静态吸附实验,采用强碱性离子交换纤维(SAAEF)去除水溶液中的Cr(VI)。分别研究了时间、Cr(Ⅵ)的初始浓度和pH对该吸附过程的影响。SAAEF的最大饱和吸附量为187.7mg/g(pH=1)。饱和吸附量随着Cr(VI)浓度的升高而增大,在pH1的酸度范围内,随着pH值的增高而减少。采用Langmuir、Freundlich、Dubinin-Radushkevich和Temkin4种热力学模型对不同温度的等温吸附曲线进行拟合,结果表明,Langmuir等温吸附模型是描述SAAEF吸附Cr(VI)热力学过程的最佳模型;模型参数表明,SAAEF吸附Cr(VI)的过程既存在物理吸附又存在化学吸附。热力学参数ΔH、ΔG和ΔS表明,该吸附过程为一放热、熵增的自发过程。热力学参数Q(iso)不为常量,表明SAAEF表面存在能量分布不均匀的现象。     

紫外-可见光催化活性的硫酸铵改性含钛高炉渣光催化剂的制备(英文)

以含钛高炉渣和硫酸铵为原料,利用高能球磨法制备硫酸盐掺杂的含钛高炉渣(STBBFS)光催化剂。利用X射线光电子能谱(XPS)、X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、热重(TGA)分析以及暗态吸附 Cr(VI)废水、光催化还原 Cr(VI)废水实验对 STBBFS 催化剂的物相、表面结构、光吸收能力、吸附容量以及光催化活性进行表征。结果表明:Cr(VI)在 STBBFS 催化剂表面上的吸附遵循 Langmuir 吸附等温线模型;掺杂硫酸盐后,STBBFS 催化剂的吸附容量增大为 8.25 mg/g;在 300 °C煅烧后,STBBFS 催化剂由于存在较高的钙钛矿含量、吸附容量及表面酸性,从而具有较高的光催化活性。     

离子液体Cyphos IL104的溶剂浸渍树脂的制备及其在铬(VI)回收中的应用(英文)

采用XAD-7树脂浸渍离子液体二(2,4,4三甲基戊基)亚膦酸三己基十四烷基烷基鏻(Cyphos IL104)。研究该种溶剂浸渍树脂(SIR)的制备过程及其在Cr(VI)分离中的应用,并对树脂的表面形貌和热稳定性进行表征。研究平衡时间和初始pH值对Cr(VI)吸附的影响,讨论溶剂浸渍树脂的吸附等温线、吸附和解吸附过程以及浸渍树脂的选择性。结果表明,萃取剂Cyphos IL104浸入了树脂的内部孔道中,溶剂浸渍树脂吸附Cr(VI)的最佳pH范围为0-2。当CyphosIL104作为解吸附溶液时,Cr(VI)可以从树脂上有效地脱附。     

壳聚糖-海藻酸钠吸附剂对电镀废水中 Cr( VI) 的吸附性能研究

以天然壳聚糖(CS)和海藻酸钠(SA)为原料,在CaCl2作用下,制备了壳聚糖-海藻酸钠(CS-SA)吸附剂。采用红外光谱仪对CS-SA吸附剂官能团进行表征,表明壳聚糖和海藻酸钠之间产生了静电吸引作用。以含低浓度Cr(Ⅵ)的电镀废水为处理对象,考察了CS-SA用量、吸附时间和pH值对CS-SA吸附性能的影响,同时对吸附动力学进行了研究。结果表明:当pH=6,吸附时间为120 min,CS-SA用量为0.15 g时,离子去除率最高,达到了98.86%;吸附动力学最符合拟二级动力学方程。解吸-再生实验表明,CS-SA吸附剂可以再生使用。     

壳聚糖/三乙醇胺-银离子印迹膜的吸附性能研究

研究了壳聚糖/三乙醇胺-银离子印迹膜(Ag(I)-IICTM)的吸附性能。结果表明,Ag(I)-IICTM对银离子的吸附符合Langumir等温方程,为单分子层可逆化学吸附,其最大吸附容量为505 mg/g;吸附过程符合拟二级动力学方程,属颗粒内扩散。吸附条件研究显示,最佳吸附温度和酸度分别为50℃和pH=6,该印迹膜对Ag(I)的选择性远大于常见的Cu~(2+)、Pb~(2+)和Zn~(2+)离子。     

001×14.5强酸性树脂对铬(Ⅲ)的吸附性能

采用离子交换树脂法吸附铬(Ⅲ),通过树脂选型确定强酸性阳离子交换树脂001×14.5对铬(Ⅲ)吸附容量最大,用所选的001×14.5树脂研究铬(Ⅲ)的吸附性能。静态吸附实验表明:转速大于120 r/min时,对树脂吸附的影响可忽略,即外扩散基本消除,pH=7.0时,吸附最佳,铬(Ⅲ)吸附率随树脂用量的增加而增大;001×14.5树脂吸附铬(Ⅲ)的过程符合Langmuir等温曲线,且为优惠吸附;吸附过程符合拟二级动力学方程,吸附过程的表观活化能Ea=23.4 kJ/mol,颗粒内扩散为吸附速率的主要控制步骤;用1 mol/L的硫酸对吸附后的饱和树脂进行脱附再生,脱附率可达99%。     

独居石脱除工业硫酸锌溶液中氟的吸附性能

采用独居石对工业硫酸锌溶液进行吸附脱氟,研究吸附时间、吸附温度、吸附剂添加量、pH等工艺参数对脱氟效果的影响,分析其吸附动力学及等温线特征,初步探讨独居石的脱氟机理。结果表明:独居石中的铈与工业硫酸锌溶液中氟的相互作用使氟得以脱除;采用独居石吸附脱氟符合伪一级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,其最大理论吸附容量可达5.29 mg/g;当工业硫酸锌溶液在温度70℃、吸附时间65 min、添加量为25 g/L、pH值为1时,氟的脱除率可达到46.06%,具有良好的脱氟效果。     

改性生物质材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能

在N,N-二甲基甲酰胺中,以次磷酸钠作为催化剂,采用柠檬酸对泡桐皮、芦苇、花生叶3种生物质材料进行化学改性,制备得到生物吸附剂,并研究Cr(Ⅵ)溶液p H值、初始溶液Cr(Ⅵ)浓度、吸附时间等因素对水溶液中Cr(Ⅵ)吸附率的影响。采用红外光谱分析仪对吸附材料的分子结构及其化学键进行表征。结果表明:3种改性生物质材料在pH值为2、Cr(Ⅵ)初始浓度为30 mg/L时,吸附性能较好,吸附平衡时间为120 min。可以用准二级动力学方程很好地描述生物质材料吸附过程。改性后的泡桐皮、芦苇、花生叶对Cr(Ⅵ)的最大吸附率分别为96.78%、91.85%和89.63%,其中改性后泡桐皮具有最大的吸附量。     

纳米TiO_2对钼(Ⅵ)的吸附性能

研究纳米TiO_2对Mo(VI)的吸附过程,考察溶液的pH值、时间、温度等因素对吸附的影响.结果表明:在pH 1～8范围内,纳米TiO_2对Mo(VI)的吸附率均超过99%,吸附于纳米TiO_2上的Mo(VI)可用2.0 mL的0.1 mol/L NaOH溶液定量洗脱;该吸附过程符合准二级反应动力学模型,其反应的表观活化能为22.7 kJ/mol,粒子内部扩散过程是其吸附控制步骤,但液相边界层向粒子表面的扩散过程不能忽略;吸附行为服从Langmuir和D-R等温模型.在室温下,纳米TiO_2对Mo(VI)的饱和吸附容量为12.74 mg/g,平均吸附能为17.36 kJ/mol;吸附反应焓变和熵变均为正值,自由能变为负值,说明该吸附过程为自发的吸热过程.     

振荡时间、离子强度、温度和pH值对GMZ膨润土中Cr（Ⅲ解）吸特性的影响

对吸附在高庙子（GMZ）膨润土上的Cr（III）进行解吸实验，研究振荡时间、解吸溶液离子强度、温度和pH值等因素对解吸特性的影响规律。结果表明：高庙子膨润土上Cr（III）的解吸过程较易发生；Cr（III）的解吸动力学过程较吸附过程慢，实验条件下解吸过程在3 h后达到平衡；当使用0.1 mol/L HCl、1 mol/L NaCl和1 mol/L CaCl 2作为解吸液时，Cr（III）的最终解吸率分别达89.4%,56.5%和77.2%；增大解吸溶液的离子浓度能够促进解吸过程的发生；pH值对Cr（III）解吸过程有重要影响；吸附/解吸过程较符合Freundlich等温模型。GMZ膨润土在处理Cr（III）废水时具有较好的再生能力，可以多次重复利用。     

新兴萃取技术处理废水中低浓度Cr(VI)的研究进展

随着国民经济的快速发展,铬资源的使用量日益增多,含铬废水的排放量也随之增加。Cr(VI)具有致癌性、致畸性和诱变性,如不加以治理将严重污染生态环境,并威胁人类健康。本文系统综述了新兴萃取技术处理废水中低浓度Cr(VI)的研究进展,并对目前存在的技术难点和未来的发展趋势进行了总结和展望。分析表明,传统萃取剂具有易乳化、易挥发及选择性低等缺点,研发一种经济、高效、绿色的新型萃取剂已迫在眉睫。液膜萃取、固相萃取、磁萃取和微流体萃取等新兴萃取技术与传统溶剂萃取（混合澄清萃取、离心萃取和塔式萃取）、化学沉淀、电化学法、膜分离、离子交换、光催化、吸附及生物等技术相比,其不仅能够高效处理含低浓度Cr(VI)的废水,使其达标排放,还可实现铬资源的回收再利用,符合可持续发展的理念。上述新兴萃取技术尚处于实验室研究阶段,未来必须在绿色萃取剂和新型萃取设备研发方面取得重大突破方可实现工业化应用。     

静电纺丝法制备碳纳米纤维及其吸附性能

以石墨烯、石墨粉、碳纳米管等材料为碳源,采用静电纺丝技术,随后经稳定和碳化过程,制备得到3种不同的碳纳米纤维。研究了碳纳米纤维在不同吸附条件下对铬离子的吸附性能。结果表明,碳纳米管纳米纤维表面粗糙度大且其石墨化程度最好,晶体结构更有序,比表面积也最高,这一特点有利于增大吸附材料对铬离子的吸附性能;在pH=3,温度为25℃时,碳纳米管纳米纤维对Cr(VI)的吸附量能达到52.8 mg/g。且循环使用5次后,其吸附率能达到初次吸附的60%,碳纳米管纳米纤维表现出最好的吸附性能。     

Adsorption of copper cations at chitosan samples prepared by lyophilic drying

Supramolecular structures of copper complexes with chitosan were studied by spectroscopic methods to understand better the adsorption of metal cations by polysaccharides. Sublimation drying of chitosan was found to influence the adsorption of copper cations by the resulting polymer adsorbents with supramolecular structures. The conditions for preliminary drying of the water-swollen adsorbents (in particular, chitosan) are decisive for the relative positions of chains and the arrangement of adsorption amino sites. According to spectroscopic data, copper cations form various complexes with amino groups, depending on the supramolecular structure of chitosan. Sublimation drying of chitosan substantially enhances the adsorption of metal cations. The sorption capacities of chitosan samples prepared by sublimation drying, reprecipitation with soda and sublimation drying, and air drying were 5.1, 4.0, and 1.8 mmol/g, respectively. The resulting adsorption isotherms were described by the Dubinin-Radushkevich equation for a wide range of surface coverages. This made it possible to calculate the effective adsorption energies of the systems studied.     

聚间苯二胺的逐滴法高效合成及对Cr（VI）的吸附性能

提出并研究了Na2CO3逐滴法化学氧化合成聚间苯二胺的新方法。总有机碳（TOC）的测定结果显示,采用NaOH逐滴法合成的聚间苯二胺在酸性溶液中的TOC达到120.9 mg/L,而采用Na2CO3逐滴法合成的聚间苯二胺在酸性溶液中的TOC小于8 mg/L,明显低于前者和污水综合排放标准（20 mg/L）,更适合于水处理领域的应用。增加Na2CO3的浓度可使聚间苯二胺的氧化态降低,产率提高到84%,并且对Cr（VI）的脱除性能有明显改善。聚间苯二胺对Cr（VI）的最大吸附量可达666.8 mg/g,远高于目前国内外报道的其他吸附材料。     

Adsorption of XSD-296 resin for Cr（Ⅵ）

The adsorption properties of XSD-296 for Cr（Ⅵ） were studied by using chemical analysis and infrared spectrometry. Experimental results show that XSD-296 resin has a good adsorption ability for Cr（Ⅵ） at pH=2.6 in the HAc-NaAc medium. The statically saturated adsorption capacity is 235 mg/g resin. The apparent activation energy of adsorption reaction, Ea, is 16.73 kJ/mol, and the thermodynamic parameters are △H=11.62 kJ/mol, △G298 K=-4.13 kJ/mol. The adsorption behavior of resin for Cr（Ⅵ） is in accordance with Freundlich adsorption isotherm. Cr（Ⅵ ） adsorbed on resin can be eluted by 5%NaCl-5%NaOH or 5%NH4Cl-5%NH3-H2O quantitatively. Infrared spectra and adsorption mechanism show that the functional group of resin coordinates with Cr（Ⅵ） to form co-ordination compound. The coordination molar ratio of the functional group of resin to Cr（Ⅵ） is 1：1.