膨润土改性及其吸附性能研究

采用焙烧改性、碱改性、盐改性及表面活性剂改性对膨润土进行改性处理,并以亚甲基蓝为模拟染料污染物考察了吸附性能,优化了改性条件。结果表明,膨润土经改性后,其吸附性能较原土提高显著。适宜的改性条件是:焙烧温度为450℃,碱改性剂为氢氧化钠,盐改性剂为碳酸钠,表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。当用十六烷基三甲基溴化铵改性膨润土2 g处理100 m L、1 g/L亚甲基蓝溶液时,亚甲基蓝的脱色率高达85.06%。     

膨润土改性及其吸附性能研究

采用焙烧改性、碱改性、盐改性及表面活性剂改性对膨润土进行改性处理,并以亚甲基蓝为模拟染料污染物考察了吸附性能,优化了改性条件。结果表明,膨润土经改性后,其吸附性能较原土提高显著。适宜的改性条件是:焙烧温度为450℃,碱改性剂为氢氧化钠,盐改性剂为碳酸钠,表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。当用十六烷基三甲基溴化铵改性膨润土2 g处理100 m L、1 g/L亚甲基蓝溶液时,亚甲基蓝的脱色率高达85.06%。     

复合改性膨润土对亚甲基蓝的吸附性能研究

采用盐酸、四甲基氯化铵和聚合羟基铝对膨润土进行复合改性,研究了复合改性膨润土对亚甲基蓝的吸附性能,并对影响吸附效果的因素进行了考察。结果表明:该复合改性膨润土对亚甲基蓝具有良好的吸附性能。其应用p H范围广,有着较强的酸碱环境适用性;吸附剂投加量、溶液盐度等对吸附效果均有一定的影响。该吸附过程符合准二级动力学模型,Langmuir等温吸附模型可以较好地描述复合改性膨润土对亚甲蓝的吸附过程,吸附量为178.89 mg/g。     

14-3-14·2Br型Gemini表面活性剂对水溶液中有机蓝染料的吸附性能研究

使用14-3-14·2Br型Gemini表面活性剂表面活性剂对钠性膨润土进行改性。采用电子扫描仪、红外光谱仪等设备对改性后膨润土的结构进行表征。利用14-3-14·2Br型表面活性剂对膨润土进行改性,并以改性后的膨润土作为吸附剂,探究该吸附剂对水溶液中有机蓝的吸附性能。判定最佳的吸附条件(如:时间、温度、吸附剂用量及水溶液的p H值)。通过实验可探究出改性膨润土对水溶液中有机蓝的吸附最佳条件是:吸附时间为40min,吸附剂用量为2.0g,最佳温度在50℃左右,p H值在5左右。     

海藻酸钠改性淀粉的制备及对亚甲基蓝的吸附性能

采用来源广、无毒、可生物降解的海藻酸钠(SA)对玉米淀粉(CSt)进行交联改性,制备海藻酸钠改性淀粉(SA-CSt),并研究了其对溶液中亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,在SA加入量为4 g/10 g CSt,交联剂POCl_3加入量为0.09 mL/10 g CSt、反应温度为30℃、反应时间为1.5 h条件下制备的絮凝剂SA-CSt具有最佳的亚甲基蓝吸附性能。当处理50 mL浓度为50 mg/L亚甲基蓝溶液时,在温度为30℃、时间为10 min、絮凝剂SA-CSt加入量为0.075 g时,亚甲基蓝脱色率达97.6%,吸附量达32.53 mg/g。     

聚丙烯酸/聚乙烯吡咯烷酮/坡缕石黏土复合吸附剂的制备

以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,以丙烯酸(AA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)及酸化坡缕石黏土(PGS)作为原料,通过自由基聚合反应制备出PAA/PVP/PGS(PAPP)复合吸附材料,通过单因素实验优化了各原料间的比例。运用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)对复合材料进行了形貌和结构表征,结果表明,坡缕石黏土表面羟基与单体发生了接枝共聚,在复合材料中黏土分散良好。通过对亚甲基蓝废水的吸附发现,该材料对亚甲基蓝的吸附量可达968.69 mg/g,具有良好的吸附能力,因此,该复合材料可以作为一种有潜力的吸附剂用于除去废水中的阳离子染料。     

超声改性生物炭对染料废水的吸附特性

以马铃薯秸秆为原料制备生物炭,对其进行超声改性得到改性生物炭。探究了改性生物炭对亚甲基蓝的吸附特性以及pH、投加量和离子含量对吸附效果的影响。结果表明,改性后的生物炭与原生物炭相比,吸附能力有所增强。准2级动力学模型(R~20.99)能更好的拟合动力学数据,颗粒内扩散方程拟合结果进一步表明,改性生物炭对亚甲基蓝的吸附受表面吸附和颗粒内扩散共同控制。Langmiur方程能较好的描述该吸附过程。热力学研究表明,改性生物炭吸附亚甲基蓝是自发、熵增的吸热过程。碱性环境有利于吸附反应的进行,在pH=2～11时,碱性越强,吸附效果越好。生物炭投加量为10 g/L时,对亚甲基蓝的去除率较为理想,离子含量的变化对吸附量无明显影响。     

HTMAC/KH550/膨润土吸附剂的制备、表征及其在甲基橙废水的吸附行为

利用十六烷基三甲基氯化铵(HTMAC)、硅烷偶联剂(KH550)作为有机插层剂改性钙基膨润土,制得新型吸附剂HTMAC/KH550/膨润土。对改性膨润土的膨胀容、胶质价、吸蓝量进行测试,并对其进行FTIR、XRD、SEM和BET表征。结果表明:改性膨润土的胶质价、吸蓝量增大,使得分散性和对有机物的吸附能力增大。在HTMAC和KH550共同改性作用下,部分分子进入膨润土层间,d_(001)由1.53nm增大至2.89nm。有机改性土N_2吸附-脱附模型属于有明显H3滞后Ⅳ等温线,说明改性土是一种有微孔和介孔混合材料。以HTMAC/KH550/膨润土为吸附剂,考察了加量、吸附时间、吸附温度及pH对甲基橙废水脱色率的影响。结果表明,20℃时,pH为7~8、最佳加量为2g/L、吸附时间30min条件下,甲基橙废水脱色率达89.8%。吸附平衡模型研究表明:20℃时,改性膨润土吸附甲基橙符合Langmuir等温吸附模型,最大吸附量为71.53mg/g。指出HTMAC/KH550/膨润土是一种新型吸附容量大的吸附剂,为染料去除提供新的方法。     

X分子筛-硅藻土复合吸附剂对废水中亚甲基蓝吸附性能的研究

研究了不同类型的硅藻土与分子筛在单独和复合条件下对废水中亚甲基蓝的吸附性能,探讨了复合材料在最佳用量和配比的条件下,不同搅拌时间、pH值、亚甲基蓝初始浓度对亚甲基蓝去除的影响。试验结果表明:CD10型硅藻土0.03g、分子筛0.015g组成的复合材料在亚甲基蓝质量浓度为10mg/L、pH值为4、快速搅拌10min的条件下,亚甲基蓝的去除率可达99.2%。     

石墨烯/二氧化钛复合材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

伴随着染料需求量增加,染料废水处理一直备受关注。物理吸附法是染料废水处理工艺中研究最广泛的方法之一,它是通过将污染物富集在材料表面,达到去除废水中污染物的目的。本文以鳞片状石墨为碳源,以TiO_2为钛源,通过水热法制备了石墨烯/二氧化钛(GN/TNT)复合材料,分析了pH值、吸附温度、溶液初始浓度、GN/TNT用量等因素对亚甲基蓝吸附性能的影响。结果表明亚甲基蓝溶液初始浓度为15mg/L,GN/TNT复合材料加入量为0.55g/L,吸附温度为328K,pH=10时,亚甲基蓝溶液脱色率可达91%,说明GN/TNT复合材料对亚甲基蓝具有良好的吸附能力。     

Porous Carrageenan-<Emphasis Type="Italic">g</Emphasis>-polyacrylamide/bentonite superabsorbent composites: swelling and dye adsorption behavior

A novel superabsorbent composite based on kappa-Carrageenan (κC) was prepared by graft copolymerization of acrylamide (AAm) onto κC in the presence of bentonite powder using methylenebisacrylamide (MBA) as a crosslinking agent, ammonium persulfate (APS) as an initiator, and sodium carbonate as a pore-forming agent. The swelling behavior in distilled water and in solutions with different pH values was investigated. The results indicated that with increasing carrageenan/bentonite weight ratio, the swelling capacity is increased but the gel content is decreased. The swelling rate of the hydrogels was improved by introducing sodium carbonate as pore-forming agent. The prepared superadsorbent composites were used as adsorbent for a cationic dye, methylene blue. Isotherm of adsorption and the effect of pH, adsorption dosage, contact time and initial dye concentration on dye adsorption were also studied. The results showed that maximum adsorption capacity of methylene blue on the prepared adsorbents is 156.25 mg g^?1 and adsorption is well-described by Langmuir isotherm model.     

氧化石墨烯插层膨润土复合材料高效吸附碱性紫3染料

通过超声途径,利用氧化石墨烯（GO）插层膨润土（Bent）制备复合材料（BGO）,并评估对碱性紫3的吸附效果。采用XRD、FTIR、BET、SEM、XPS等检测手段表征了复合材料的结构特征,通过Langmuir、Freundlich模型和伪一级、伪二级模型拟合了等温吸附数据和动力学吸附数据,范特霍夫方程研究热力学过程。结果表明：GO成功插入Bent层间,XRD图谱显示膨润土层间距从1.35nm（Bent）扩大至1.6nm（BGO）,BGO比表面积有大幅提升;吸附数据符合Langmuir等温线模型和伪二级动力学模型,在30℃、250mg/L初始浓度下,BGO最高吸附容量可达420.17mg/g,与Bent相比,BGO显示更强的吸附能力,吸附过程展现快速动态;热力学研究表明吸附过程是自发且吸热的。机理分析表明,高比表面积GO及所带含氧基团与Bent之间的协同作用共同决定BGO具有高吸附能力。     

基于三维框架材料H3PW6Mo6O40/Zn(BDC)(4,4'-Bipy)0.5高效吸附亚甲基蓝

采用溶剂热法,用H3PW6Mo6O40对金属有机骨架Zn(BDC)(4,4'-Bipy)05进行改性,制备出金属有机骨架复合材料H3PW6Mo6O40/Zn(BDC)(4,4'-Bipy)0.5.利用IR、XRD、TG、SEM对其结构进行分析.同时,以亚甲基蓝溶液模拟染料废水进行吸附实验,考察了初始pH、温度对吸附容量的影响,探究了其吸附等温线和动力学特征.实验结果表明,H3PW6Mo6O40/Zn(BDC)(4,4'-Bipy)05对亚甲基蓝有很好的吸附性能,在20℃和pH 2的条件下,吸附量达588.24mg/g,且该吸附符合Langmuir等温吸附模型和拟二级动力学方程,吸附过程自发且放热.     

四乙烯五胺接枝膨润土对酸性大红GR的吸附性能

在膨润土（Bent）表面接枝四乙烯五胺（TEPA）制备四乙烯五胺改性膨润土（TEPA/Bent）,利用FTIR（红外光谱仪）、XRD（X射线衍射仪）、EA（元素分析）、SEM（扫描电镜）和EDS（能谱仪）对其进行表征分析,并考察对水体中阴离子染料酸性大红GR的吸附性能。结果表明：TEPA成功接枝于膨润土表面,提高了膨润土对酸性大红GR的吸附量;pH对TEPA/Bent表面电位和吸附量影响较大;随着初始pH的增大,TEPA/Bent的zeta电位由正变为负,对酸性大红GR吸附量减少;在pH=3,染料初始质量浓度为100mg/L条件下,TEPA/Bent对酸性大红GR的吸附量可达44.63mg/g;TEPA/Bent对酸性大红GR的吸附动力学符合准二级动力学模型;吸附等温线符合Langmuir吸附等温模型,为单分子层吸附;吸附热力学表明该吸附为自发吸热过程。吸附剂经过5次再生后,吸附量仍保持为初始80%以上。研究表明,TEPA/Bent是从水溶液中去除阴离子染料的潜在有效吸附剂。     

不同无机酸对聚吡咯/TiO2复合物的吸附性能影响

考察了不同无机酸对PPy/TiO₂复合物吸附性能的影响。首先分别在HNO₃、H₂SO₄和H₃PO₄体系中合成了聚吡咯(PPy)/TiO₂复合物(分别简写为N-PPy/TiO₂、S-PPy/TiO₂和P-PPy/TiO₂)。以红外光谱、热重分析、Zeta电位、比表面积分析和扫描电镜等测试方法对复合物的物理化学性能进行了表征。接着以几种合成的复合对阴离子染料酸性红G和阳离子染料亚甲基蓝进行吸附研究,发现无机酸对合成的复合物的吸附性有较大的影响。几种复合物均可在30min内达到吸附平衡,并且可以重复使用6次以上吸附量没有明显的降低。其中S-PPy/TiO₂的吸附性能最好,其对ARG和MB的最大吸附量分别达到218.34mg/g和314.68mg/g。复合物对染料的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温式。对S-PPy/TiO₂进行吸附热力学研究表明,其对染料的吸附过程为熵增的自发过程。     

Preparation and characterization of polyurethane foam/activated carbon composite adsorbents

A polyurethane foam (PU)/activated carbon (AC) composite was prepared by adding granular AC during the synthesis of PU foam, and subsequent carbonization. Nitrogen adsorption?Cdesorption isotherms and scanning electron microscopy were used to ascertain the pore structure and surface morphology of the samples. The prepared composite foams possess well-developed open cell structures. Under the conditions investigated, a higher carbonization temperature promoted development of porous structures. Thermogravimetric and derivative thermogravimetric analyses revealed the thermostability of the PU foam precursor/AC composites. The adsorption performance of the composites was evaluated using phenol, iodine and methylene blue (MB) as model compounds. A PU foam/AC composite with a maximum specific surface area of 655.0?m²/g, maximum iodine number of 525.2?mg/g, and maximum adsorption capacity of MB and phenol of 100 and 66.5?mg/g, respectively, was achieved.     

CuO/腐植酸复合材料的制备及其吸附性能

采用水热法合成了CuO-腐植酸（HA）纳米复合材料,研究了其对亚甲基蓝的初始吸附性能及再生吸附性能。运用扫描电镜/能谱仪（SEM/EDS）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线粉末衍射仪（XRD）、激光粒度分析仪和比表面积测定仪（BET）对其结构进行了表征。研究了pH、亚甲基蓝初始浓度和反应温度等因素对CuO/HA吸附亚甲基蓝的影响,采用多种模型研究了CuO/HA复合材料对亚甲基蓝的吸附动力学和热力学行为。结果表明：合成的CuO/HA平均粒径约为135.0nm,比表面积为188.15m²/g。CuO/HA对亚甲基蓝（MB）的吸附动力学行为符合拟一级动力学模型,在60min内达到吸附平衡,较好地符合Frendlich吸附模型。在室温下pH=7时,CuO/HA复合材料初始饱和吸附量达172.01mg/g;循环使用8次,可保持初始吸附能力的89.27%,表明有较好的吸附性能,可作为一种有效除去水体中亚甲基蓝污染物的高容量吸附材料。     

可光助再生二氧化钛/层状双氢氧化物去除水体中有机染料

利用吸附-光催化技术去除水体中有机染料，是高效节能的方法之一。然而，碳基吸附剂在光催化降解污染物过程中，由于活性氧的攻击会发生自身的逐渐氧化。本研究中，采用尿素水解水热法制备二氧化钛/层状双氢氧化物（TiO₂/LDH）非碳基复合材料，不仅对水体中有机染料具有较高的吸附容量，也在光辐射后具有可重复的再生能力。对甲基橙的吸附量为527.5 mg/g，在4轮循环再生后仍具有88.6%的再生率；对亚甲基蓝的吸附量为208.3 mg/g，在4轮循环再生后仍具有94.7%的再生率。在吸附-光再生过程中，LDH基底自身具有强抗氧化能力和高吸附能力，同时提高了负载剂TiO₂的光吸收效率，为水中有机污染物去除和吸附-光催化复合材料设计优化提供了可行的策略。     

H_6P_2Mo_(15)W_3O_(62)修饰三维金属有机骨架Cu(BDC)(4,4'-Bipy)_(0.5)吸附亚甲基蓝

采用溶剂热法,在合成金属有机骨架Cu(BDC)(4,4'-Bipy)_(0.5)的过程中引入活性组分H_6P_2Mo_(15)W_3O_(62),制备出一种新型吸附剂H_6P_2Mo_(15)W_3O_(62)/Cu(BDC)(4,4'-Bipy)_(0.5)。利用IR、XRD、BET、SEM对其结构进行分析,进而研究其亚甲基蓝的吸附性能。研究结果表明,H_6P_2Mo_(15)W_3O_(62)/Cu(BDC)(4,4'-Bipy)_(0.5)对亚甲基蓝有很好的吸附性能,在40℃和pH 2的条件下吸附量达78.8 mg/g。H_6P_2Mo_(15)W_3O_(62)/Cu(BDC)(4,4'-Bipy)_(0.5)对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir等温吸附型和拟二级动力学模型,吸附过程是一个自发和吸热过程。     

啶虫脒/木质素两性表面活性剂/膨润土缓释剂的制备及性能

以木质素两性表面活性剂二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵(DBSLAC)为改性剂,钠基膨润土为原料,制备了DBSLAC改性膨润土(L-Bt)。以啶虫脒为药物释放的对象、改性膨润土作为释放的主要载体,利用浸渍负载的方法制备了啶虫脒缓释剂,对制备条件进行了优化,并研究其缓释性能。通过FT-IR表征了样品结构,采用XRD分析了晶体层间距。结果表明:DBSLAC已成功插入膨润土层间,使其层间距增大。啶虫脒缓释剂制备最佳工艺条件为改性膨润土为L-1.2Bt、投加量0.02g、负载时间6h、啶虫脒初始质量浓度500mg/L、溶液pH值6,制得的缓释剂的最大负载量为333mg/g。通过水溶缓释实验探究了药水比例和温度对载药L-1.2Bt的累积释药率的影响,结果表明,累计释药率随水的比例的增加、温度的升高而逐渐上升,最后趋于稳定。