海绵状镍印迹壳聚糖吸附剂对Ni~(2+)的吸附性能试验研究

研究了采用发泡法和分子印迹法制备海绵状镍印迹壳聚糖吸附剂,考察了此吸附剂在不同溶液体系中对Ni~(2+)的特异性吸附性能。结果表明:在pH=5的一元溶液中,该吸附剂对Ni~(2+)有较高的吸附量,约为53 mg/g;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和伪二级动力学方程。在钴、镍和锰、镍二元溶液中,该吸附剂对Ni~(2+)有较高选择吸附性能,Co~(2+)、Ni~(2+)和Mn~(2+)、Ni~(2+)的分离因子分别为17.16和53.80。该吸附剂有良好的再生能力,可重复利用。     

微波法交联壳聚糖/多孔碳复合膜的制备

通过戊二醛、壳聚糖和多孔碳在微波辐射条件下制备CPTS膜。CPTS膜的制备考虑了单因素条件对G-CTS膜的影响,并进行了正交试验。G-CTS膜的制备条件为:70m L2%壳聚糖溶液加入一滴25%的戊二醛溶液,35℃中反应30min,然后吸取3m L制膜液制膜。进行了CPTS膜吸附Cu~(2+)和Pb~(2+)的最佳条件实验。对Cu~(2+)的最大吸附量可达到115.69mg/g,对Pb~(2+)的最大吸附量可达到78.41mg/g。     

铁锰氧化物复合吸附剂的制备及其对多种离子的吸附性能试验研究

以零价铁为还原剂、高锰酸钾为氧化剂,在真空水浴中通过一步真空法制备铁锰氧化物复合吸附剂。借助XRD、FTIR、SEM对产品形貌结构进行表征,考察吸附剂在不同温度和初始浓度下对单纯溶液中Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)及混合溶液中3种离子的吸附行为,并探讨吸附动力学。结果表明:所制备铁锰氧化物复合吸附剂为串珠状结构,主要成分为Fe_3O_4和Mn_3O_4;对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)的吸附量受温度和离子浓度影响无明显规律,但大致排序为q_e(Cu~(2+))q_e(Cd~(2+))q_e(mixCu~(2+))q_e(Zn~(2+))q_e(mixCd~(2+))q_e(mixZn~(2+));对单一离子的吸附量较为接近,对混合溶液中的Cu~(2+)有选择性吸附作用;溶液中Cu~(2+)的存在对吸附剂吸附Cd~(2+)和Zn~(2+)有较大抑制作用;对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)的吸附动力学可用准二级动力学模型描述,吸附等温线较符合Langmuir模型。     

用锰冶金铁铝废渣从模拟废水中吸附铅离子试验研究

研究了用软锰矿浸出液净化过程中产生的铁铝废渣制备铁铝复合氧化物吸附剂,并用于从模拟废水中吸附去除Pb~(2+),考察了吸附剂用量、废水pH、反应温度、初始Pb~(2+)浓度对吸附的影响。结果表明:铁铝复合氧化物吸附剂可用于从模拟废水中吸附去除Pb~(2+),适宜条件下对Pb~(2+)的吸附量为126.92 mg/g;吸附过程符合Langmuir吸附模型,属于单分子层吸附;吸附过程中吸热,吸附反应自发进行;吸附过程遵循伪二级动力学方程,化学吸附为其主要速率控制因素。     

三乙烯四胺修饰交联壳聚糖对锰矿废水中锰离子(Ⅱ)的吸附研究

利用三乙烯四胺修饰交联壳聚糖吸附锰矿废水中Mn~(2+),通过考察吸附剂质量浓度、溶液pH及吸附时间的影响,采用L_9(3~4)正交试验确定吸附1.2 mg/L Mn~(2+)废水的最佳条件为:20.0 mg/mL三乙烯四胺修饰交联壳聚糖,在溶液pH=6.5下,振摇吸附5.5 h,Mn~(2+)去除率98.4%,吸附后废水中Mn~(2+)浓度为0.02 mg/L,满足国家规定地表水锰含量要求,从而可为相关行业的水污染处理提供参考。     

桑杆吸附剂的改性及其对Cd~(2+)吸附性能的研究

研究了NaOH法、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)法和磷酸活化法对桑杆生物质吸附剂的改性及改性后桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附性能,优化了改性条件和吸附工艺条件,考察了改性后的桑杆吸附剂对废水中Cd~(2+)的吸附效果。结果表明:1)NaOH法、SDBS法和H3PO4活化法对桑杆吸附剂进行改性均能提高桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附能力;相同条件下,3种改性方法的改性效果排序为NaOH法SDBS法H3PO4法,改性后吸附剂对Cd~(2+)的吸附率分别达98.15%、96.81%和88.62%。2)NaOH法优化改性条件:NaOH质量浓度50g/L,温度25℃,时间3h;SDBS法优化改性条件:SDBS质量浓度30g/L,温度25℃,时间3h;H3PO4活化法的优化改性条件:浸渍比1∶2,H3PO4浓度1mol/L,活化温度150℃,活化时间5h。3)吸附时间、温度、吸附剂用量、溶液pH及Cd~(2+)初始浓度对改性吸附剂吸附Cd~(2+)效果有不同程度影响:NaOH法改性吸附剂对Cd~(2+)的适宜吸附条件为吸附剂用量5g/L,吸附温度35℃,吸附时间3h,溶液pH=6;SDBS法改性吸附剂对Cd~(2+)的适宜吸附条件为吸附剂用量7.5g/L,吸附温度35℃,吸附时间3h,溶液pH=6;H3PO4法改性吸附剂对Cd~(2+)的适宜吸附条件为吸附剂用量7.5g/L,吸附温度35℃,吸附时间3h,溶液pH=5。3种方法改性所得桑杆吸附剂对低浓度Cd~(2+)的吸附效果不佳,Cd~(2+)初始质量浓度大于15mg/L时吸附效果明显。     

用软锰矿渣陶粒从废水中吸附去除Ni~(2+)

研究了用软锰矿渣混合粉煤灰及活性炭经高温焙烧制备陶粒,并用于从拟废水中吸附去除Ni~(2+),考察了陶粒投加量、废水pH、反应温度及Ni~(2+)初始质量浓度对陶粒吸附Ni~(2+)的影响。结果表明:不同温度下,软锰矿渣陶粒对Ni~(2+)的吸附反应符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,其中对Langmuir模型的拟合度在0.996以上,吸附属于单层吸附;吸附过程更符合准二级动力学方程,为非自发放热反应,升温不利于吸附反应进行;陶粒具有良好的再生性能,可以重复利用。     

磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂吸附甲基橙的性能研究

以壳聚糖、多壁碳纳米管和磁性γ-Fe2O3粒子为原料,通过微乳化法制备出磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂.运用XRD和VSM等手段对复合吸附剂进行了表征,并研究了吸附刑配比、吸附剂投加量、甲基橙初始浓度、pH、无机阴离子、溫度等因素对甲基橙脱色效果的影响.结果表明,γ-Fe2O3磁性粒子和多壁碳纳米管被壳聚糖包裹;引入多壁碳纳米管显著提高了吸附容量;吸附剂的最佳投加量为0.6 g/L;甲基橙初始浓度增大,去除率下降,吸附量上升;酸性环境有利于吸附;降低温度有利于吸附;吸附动力学较好地符合拟二级动力学模型,分子内扩散模型是吸附控制机制之一;吸附等温线更符合Langmuir模型,最大单分子层吸附量为62.97 mg/g.     

Cu~(2+)印迹磁性壳聚糖微球的制备及选择性识别特性

通过金属离子印迹技术,以磁性Fe3O_4为磁核,Cu~(2+)为模板离子,壳聚糖为功能单体,制备了Cu~(2+)印迹磁性壳聚糖微球(MIPs)。通过考察壳聚糖、Fe_3O_4以及交联剂的用量确定了制备MIPs的最佳工艺条件。并采用扫描电镜(SEM),振动样品磁强计(VSM)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对MIPs进行了表征。结果表明:Cu~(2+)印迹磁性壳聚糖微球具有三维网状的多孔结构,其饱和磁化强度为0.39 A·m-1。通过静态吸附法研究了MIPs对Cu~(2+)的吸附特性。吸附等温研究结果表明,MIPs对Cu~(2+)的吸附符合Langmuir方程,为单分子层吸附。通过MIPs在Cu~(2+),Zn~(2+),Co~(2+)和Ni~(2+)的多元混合溶液中的吸附研究了其选择性识别特性,结果表明:MIPs对Cu~(2+)有较高的选择性识别性能,对Cu~(2+)/Zn~(2+),Cu~(2+)/Ni~(2+),Cu~(2+)/Co~(2+)的选择吸附系数(K)分别为40.13,71.21,128.13。MIPs再生-重复使用10次吸附容量没有明显降低。     

SDBS改性桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附机制试验研究

研究了采用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对桑杆吸附剂进行改性,考察了改性桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附动力学及吸附等温线,表征了改性前后、吸附前后桑杆吸附剂表面官能团的结构。结果表明:1)用SDBS改性后的桑杆吸附剂中多个官能团的特征吸收峰明显变强,表明SDBS已结合在桑杆吸附剂上,改性有效;改性吸附剂吸附Cd~(2+)后,羟基和C—O官能团的吸收峰变强变宽,表明桑杆表面的这些官能团是Cd~(2+)吸附反应的结合点位。2)改性桑杆吸附剂对水溶液中Cd~(2+)的吸附容量较大,在吸附时间3 h、吸附温度50℃、溶液中Cd~(2+)初始质量浓度25 mg/L、溶液pH=7、吸附剂用量7.5 g/L条件下,Cd~(2+)吸附率可达96.8%以上。3)改性桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附过程可用准二级动力学吸附模型加以描述,吸附过程符合Freunndlich等温吸附模型,吸附易于进行。     

失效汽车尾气净化器催化剂浸出渣吸附Cu~(2+)、Cd~(2+)性能研究

以酸法处理失效汽车尾气净化器催化剂的浸出渣作为吸附剂,对废水模拟液中重金属Cu~(2+)、Cd~(2+)进行分离,考察了温度、pH、吸附剂用量和吸附时间对Cu~(2+)、Cd~(2+)吸附率的影响,得到了最优吸附条件:温度50℃、pH值5.5、吸附剂0.5g及吸附时间1h。在最优条件下,吸附剂对20mg/L的Cu~(2+)、Cd~(2+)吸附率分别为99.95%、99.22%,对1g/L的Cu~(2+)、Cd~(2+)饱和吸附量分别为99.61、42.17mg/g。浸出渣对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附均符合二级动力学模型,吸附过程以化学吸附为主。     

镍印迹壳聚糖珠体对软锰矿浸出液中镍离子的吸附性能

研究了以镍离子为模板离子、壳聚糖为单体、环氧氯丙烷为交联剂,采用离子印迹法制备镍印迹壳聚糖珠体吸附剂,并将其用于从软锰矿浸出液中吸附镍,考察了溶液中锰离子质量浓度、溶液pH、温度及吸附时间对镍印迹壳聚糖珠体吸附镍离子性能的影响。结果表明:镍印迹壳聚糖珠体对镍离子有较好的选择吸附性能;在溶液pH=5.0、温度40℃、吸附剂用量1 g/L条件下,对镍离子吸附率为67%,而对锰离子的吸附率仅为7.0%,可有效分离镍离子与锰离子。     

吸附法去除饮用水中铅的研究

采用静态吸附实验,研究天然沸石、NaCl改性沸石、活性炭和凹凸棒土对水样中Pb~(2+)的吸附效果,根据吸附效果的比较,得出较佳吸附剂;选用较佳吸附剂为吸附材料,研究其对水样中Pb~(2+)的吸附作用。实验结果表明,NaCl改性沸石对Pb~(2+)的吸附效果最好;其对Pb~(2+)的最佳吸附条件是"吸附剂加入量2 g、震荡时间180 min、较佳pH值6.5";在最佳吸附条件下,NaCl改性沸石对水样中Pb~(2+)去除率高达96%,剩余浓度为0.008 mg/L,低于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)的标准。     

三聚氰胺修饰的磁性O-羧甲基壳聚糖对锌(Ⅱ)的吸附性能

以环氧氯丙烷和O-羧甲基壳聚糖为原料,制备环氧化O-羧甲基壳聚糖(OCMC)后,再与Fe₃O₄和三聚氰胺 (MA)复合,制得三聚氰胺修饰的磁性O-羧甲基壳聚糖吸附剂(MA-OCMC/Fe₃O₄)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征其结构与官能团,并考察不同条件对吸附Zn²⁺的影响,同时研究其吸附动力学与等温吸附模型的特征。结果表明,控制pH值为6.0,0.13 g MA-OCMC/Fe₃O₄在100 mL 100 mg/L ZnCl₂溶液中吸附60 min后达到平衡,吸附行为符合拟二级动力学模型与Langmuir等温吸附模型特征,属于单分子层化学吸附,理论饱和吸附量(86.96 mg/g)接近实际饱和吸附量(86.48 mg/g)。在循环吸附-解吸6次后,MA-OCMC/Fe₃O₄对Zn²⁺的吸附率仅降低5.2%,具有良好的重复利用性,适用于含Zn²⁺废水的处理。     

负载钛酸锶钡的玻璃纤维滤膜吸附富集-火焰原子吸收光谱法测定痕量铅

制备了负载在玻璃纤维滤膜上的钛酸锶钡多孔块体吸附剂(BBST),研究了该吸附剂对水中Pb2+的吸附富集性能,并考察了吸附和洗脱条件。结果表明:负载在玻璃纤维滤膜上的钛酸锶钡呈多孔叶片状,钙钛矿结构;当介质的pH值大于3时,该多孔块体吸附剂对水中的Pb2+具有很强吸附能力,静态吸附容量为39.75mg/g;对被吸附的Pb2+可用1mol/L硝酸完全洗脱回收,实现对Pb2+的富集,浓集因子为100,方法检出限为0.59μg/L。应用于管网水和河水中痕量Pb2+的富集,用火焰原子吸收光谱法测定,回收率为93%～108%,与石墨炉原子吸收光谱法测定值一致。     

水热法制备ZrO_2空心球的实验研究

以蔗糖为原料通过水热合成法制备分散的碳球,并以此为模板通过溶液吸附制备ZrO~(2+)/碳球复合物,再经煅烧完全去除碳球模板,制备ZrO2空心球。研究了吸附条件对ZrO~(2+)吸附的影响以及煅烧升温速率对ZrO_2空心球成形的影响。实验结果表明:当碳球粒径在400nm左右,溶液中乙醇浓度为25%(体积分数),ZrO~(2+)离子浓度为0.4mol/L,吸附温度70℃,溶液pH值为0.7时,ZrO~(2+)在碳球表面吸附效果最佳,优化的Zr4+吸附量为2 114mg/g碳球。当煅烧去除碳球模板升温速率控制为2℃/min时,能得到分散的ZrO2空心球。但是煅烧升温速率过高则会导致部分ZrO_2空心球团聚。     

壳聚糖/磁性核桃壳生物炭的制备及其对高浓度Pb(Ⅱ)的吸附

以核桃壳粉作为生物质原料,依次采用H₂O₂和FeCl₃为改性剂,在限氧条件下制备磁性核桃壳生物炭,然后以壳聚糖为改性剂、聚乙二醇为交联剂,制备了壳聚糖/磁性核桃壳生物炭复合材料(CS/MWSB),采用SEM、FT-IR、N₂脱附、XRD、XPS、VSM技术对其形貌和理化性质进行表征,并通过静态试验考察了CS/MWSB对模拟废水中Pb(Ⅱ)的吸附性能。结果表明：CS/MWSB的表面有大量微孔结构,表面负载球状Fe₃O₄颗粒和壳聚糖,CS/MWSB的活性基团和芳香基团有所增加;壳聚糖负载量为30%的CS/MWSB对Pb(Ⅱ)的吸附能力最强;对于初始浓度为400 mg/L的Pb(Ⅱ)溶液,当吸附剂投加量为4 g/L时,在pH为5.0、温度为40℃吸附3 h时,CS/MWSB对Pb(Ⅱ)的吸附率达90.86%,吸附容量为89.86 mg/g; CS/MWSB对Pb(Ⅱ)的吸附符合准二级动力学方程,吸附过程以化学吸附为主。CS/MWSB可用于对于高浓度Pb(Ⅱ)废水...     

铁钛改性膨润土吸附水中Th(Ⅳ)的性能研究

研究了采用煅烧法制备铁钛改性钠基膨润土并用于从溶液中吸附Th(Ⅳ),考察了溶液pH、吸附剂用量、吸附时间、溶液中Th(Ⅳ)初始质量浓度、吸附温度对膨润土吸附Th(Ⅳ)的影响,借助多种手段表征了吸附Th(Ⅳ)前、后的膨润土。结果表明:铁、钛以粒状形式分布在钠基膨润土的表面或层间;在反应时间2.0 h、吸附剂用量10 mg、溶液pH=2.5条件下,改性钠基膨润土对初始Th(Ⅳ)质量浓度为200 mg/L的溶液中Th(Ⅳ)的吸附量为232 mg/g,比改性前提高到了1.45倍;吸附行为符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,吸附反应属于熵增吸热自发过程,吸附机制主要为表面配合和离子交换。     

氧化石墨烯/壳聚糖复合微球的制备及其对铌的吸附性能

实验采用改进Hummers法合成了氧化石墨烯(GO),再用壳聚糖(CS)与GO制备了交联壳聚糖微球(GCCS)和GO质量分数分别为2%、5%、10%的氧化石墨烯/壳聚糖复合微球(GOCS),对其进行了表征,并研究了其对Nb的草酸配合物的吸附性能。结果表明,在1mmol/L的H_2C_2O_4溶液介质中,优化的吸附条件为GOCS中GO的质量分数为5%、pH=3。该吸附反应符合Langmuir等温吸附模型,为单层吸附,理论最大吸附量为38.46mg/g。动力学实验表明,该吸附反应符合准二级动力学模型。热力学实验表明,该吸附反应为自发反应、放热反应。采用5mL 1mol/L的HNO_3溶液进行洗脱实验,洗脱率为84.9%。3次吸附洗脱循环实验,吸附率和洗脱率并未出现明显下降,表明再生性能良好。     

改性油页岩灰吸附Cu2+的研究

油页岩灰经HNO3和不同浓度NaOH溶液改性处理制备了改性油页岩灰吸附剂,比较了各种改性油页岩灰吸附剂对Cu2 的吸附性能,分别讨论了吸附时间、Cu2 浓度和溶液pH值对吸附性能的影响.结果表明,分别经50%HNO3、20%NaOH溶液处理制备的改性油页岩灰吸附剂对Cu2 具有较好的吸附性能,且以化学吸附作用方式为主.该改性油页岩灰吸附剂对Cu2 的吸附符合Freundlich等温吸附方程.