磷酰基乙酸改性粉煤灰基SBA-15的制备及选择性吸附稀土性能

以粉煤灰为硅源合成了介孔二氧化硅SBA-15,对其进行磷酰基乙酸(PAA)功能化改性制备了PAA-SBA-15吸附剂,对改性前后的吸附剂进行了XRD、N2吸附-脱附、红外光谱表征.结果显示,改性后吸附剂的孔道保持高度有序.将PAA-SBA-15用于模拟溶液中稀土离子的吸附,发现PAA-SBA-15吸附剂对Eu3+、Gd3+、Tb3+、Nd3+、Sm3+的吸附量分别可达18.6、23.2、21.9、22.6、20.2 mg/g.考察了竞争离子Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+对吸附稀土离子性能的影响.结果显示,Fe3+的存在对PAA-SBA-15吸附稀土离子干扰性最强.吸附动力学和热力学结果显示,PAA-SBA-15对稀土离子的吸附符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型,吸附过程中化学吸附占主导作用.     

复合吸附剂吸附废水中的重金属离子的动力学研究

采用枯草芽孢杆菌活菌体、石英砂和由二者组成的复合吸附剂对废水中的Cu2+、Zn2+和Cd2+离子分别进行了吸附动力学测试,并采用以R itch ie速率方程为基础的3种吸附动力学方程对吸附动力学数据进行校验。吸附动力学数据均能基本吻合单层吸附模型、改进双层吸附模型和R itch ie双层吸附模型,其中后两者与实验数据吻合更好;双层吸附模型能更好地描述活菌体对3种重金属离子的吸附过程;对3种吸附剂吸附3种重金属离子的动力学过程进行了比较,结果显示复合吸附剂与活菌体吸附剂对3种离子的吸附过程一致,都是快速过程。     

杂多酸改性SBA-15对柴油氧化-吸附脱硫

用磷钨酸和磷钼酸改性SBA-15制备吸附剂,对直馏柴油、催化柴油进行氧化-吸附脱硫研究。结果表明,吸附剂对氧化后的油品吸附脱硫作用好于未被氧化的油品;经杂多酸改性后的SBA-15比单纯用SBA-15吸附脱硫效果更好;杂多酸负载量为30%时的吸附脱硫性能最好;SBA-15通过磷钼酸改性,其脱硫效果好于磷钨酸改性的SBA-15,直馏柴油的饱和吸附量可以达到17.32 mg/g;吸附剂对直馏柴油的吸附效果优于催化柴油。     

杂多酸改性SBA-15对柴油氧化-吸附脱硫

用磷钨酸和磷钼酸改性SBA-15制备吸附剂,对直馏柴油、催化柴油进行氧化-吸附脱硫研究。结果表明,吸附剂对氧化后的油品吸附脱硫作用好于未被氧化的油品;经杂多酸改性后的SBA-15比单纯用SBA-15吸附脱硫效果更好;杂多酸负载量为30%时的吸附脱硫性能最好;SBA-15通过磷钼酸改性,其脱硫效果好于磷钨酸改性的SBA-15,直馏柴油的饱和吸附量可以达到17.32 mg/g;吸附剂对直馏柴油的吸附效果优于催化柴油。     

混合胺改性SBA-15的二氧化碳吸附特性

为实现廉价高效的二氧化碳捕集，新型燃烧后CO₂捕集固体吸附材料的设计和开发具有重要的研究意义。为提高CO₂吸附量，胺功能化改性吸附剂的方法主要有湿浸渍和表面嫁接。基于此，提出了“混合胺”修饰的概念，把湿浸渍和表面嫁接两种改性技术结合起来。把3-氨丙基三甲氧基硅烷（APTS）嫁接到分子筛SBA-15孔道表面，再把聚乙烯亚胺（PEI）浸渍到载体孔道的间隙，制备出高密度胺功能化的CO₂吸附剂。主要考察了不同含量的PEI和APTS功能化SBA-15的结构性能、CO₂吸附量及胺吸附效率。CO₂吸附结果表明，混合胺功能化SBA-15吸附主要依赖于动力学扩散。其中，SBA-15-（APTS-0.5-PEI-50），SBA-15-（APTS-1.0-PEI-50）和SBA-15-（APTS-2.0-PEI-30）在75℃时具有很好的吸附潜力。混合胺功能化SBA-15的胺吸附效率介于单纯嫁接和单纯浸渍的胺功能化SBA-15之间。     

Fe2O3-AC吸附剂对水中对硝基苯酚的吸附动力学研究

对Fe改性活性炭制得Fe2O3-AC吸附剂,并用于对硝基苯酚废水处理;通过静态试验方法研究所制备吸附剂对水溶液中对硝基苯酚的吸附等温和吸附动力学过程。结果表明,Fe2O3-AC吸附剂对废水中对硝基苯酚的吸附过程符合Langmuir等温方程,对硝基苯酚最大吸附量可达286.4 mg/g,内扩散不是吸附过程唯一的控制步骤,准2级动力学模型能更好的反映Fe2O3-AC吸附剂对对硝基苯酚的吸附机理。     

离子交换温度对Ag基介孔材料吸附剂脱硫性能的影响

采用离子交换法将Ag+交换到铝化的SBA-15上,通过改变交换温度得到Ag含量分别为1.05,1.32,1.46和1.47(wt)%的Ag/Al-SBA-15吸附剂。N2吸附结果表明,所制备的吸附剂保持了介孔材料的结构。常温、常压下,对商业柴油(含硫量为0.0191(wt)%)的吸附脱硫表明,改性后吸附剂的硫容量提高了37.2%。再生实验表明,吸附剂的脱硫性能可100%恢复。     

航空煤油在不同价态金属离子交换介孔材料上的深度吸附脱硫

采用离子交换法,将不同价态的金属离子Ag+,Ni2+,Ce3+交换到铝化的大孔径SBA-15介孔材料(SBA-15-L)上,制备了吸附剂Ag/Al-SBA-15-L,Ni/Al-SBA-15-L,Ce/Al-SBA-15-L。脱硫实验表明,所制备的吸附剂可将硫含量为0.015(wt)%的模拟航空煤油,脱硫至硫含量低于0.0001(wt)%,并且Ag/Al-SBA-15-L的吸附脱硫能力强于Ni/Al-SBA-15-L和Ce/Al-SBA-15。通过ICP-AES分析表明,在铝化的大孔SBA-15上,Ag+的交换量分别是Ni2+和Ce3+的13和65倍。达到吸附饱和时,每个活性中心离子Ag+、Ni2+、Ce3+上可分别吸附0.027,0.570,0.752个硫原子,即金属离子固有的吸附脱硫能力为Ce3+>Ni2+>Ag+。     

Zn/SBA-15介孔吸附剂的制备及脱附低浓度H_2S性能

以介孔材料SBA-15为载体、过渡金属（Zn、Fe、Mn、Cu、Co和Ni）氧化物为活性组分,用等体积浸渍法制备了过渡金属氧化物负载型介孔脱硫剂,通过XRD和比表面积测定对其进行表征。结果显示,Zn负载的SBA-15对H2S吸附效果最好;Zn离子负载量为23%时,Zn/SBA-15对H2S穿透吸附量最大,为29.7 mg/g吸附剂;考察流速、反应温度以及杂质气体存在对Zn/SBA-15吸附脱除低浓度H2S的影响,并研究了Zn/SBA-15吸附脱除H2S的再生性能,结果表明在空气氛围下,Zn/SBA-15吸附剂在573 K可再生,循环使用4次穿透硫容不发生变化。     

Cu-β/SBA-15的吸附脱硫性能及吸附动力学

采用浸渍法制备Cu-β/SBA-15复合分子筛,通过XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD、Py-FTIR等对其进行结构表征,结果表明:Cu-β/SBA-15具有微-介孔复合结构和表面弱酸性。以Cu-β/SBA-15为吸附剂,在间歇式微型反应釜中,进行静态吸附脱除二苯并噻吩(DBT)实验,考察了反应温度、反应时间和剂油质量比("剂"指吸附剂Cu-β/SBA-15,"油"指模拟柴油)对吸附量的影响,并对其吸附动力学进行了考察。结果表明,在反应温度120℃,反应时间120 min,m(剂)∶m(油)=1∶30的条件下,模拟柴油的脱硫率可达54.62%、吸附剂吸附硫容量为2.27 mg/g;在Cu-β/SBA-15对DBT吸附的初始阶段,准二级动力学方程和Elovich方程均能很好地反映吸附模式,而整个吸附过程中,准二级动力学相关系数R20.99,拟合计算出的平衡吸附硫容量qe=2.54 mg/g,与实际所测值相差很少,说明准二级动力学吸附模型能更全面的描述Cu-β/SBA-15对DBT的吸附过程,其吸附过程是液膜扩散和内扩散共同作用的结果。     

Study on Synthesis of Chitosan Coated Cellulose to the Adsorption Properties for Au~（3＋）

合成了壳聚糖包覆纤维素（CHCC）吸附剂,其结构经FTIR、元素分析进行表征。研究了对Au3＋的吸附包括pH的影响、吸附动力学、吸附选择性和吸附热力学。结果表明：吸附容量受pH影响较大;液膜扩散是吸附的主控制步骤,pH=3时优先选择吸附Au3＋;吸附热力学符合Freundlich模型。-NH2、-OH参与对Au3＋的吸附,树脂中的-CHO可能被Au3＋氧化。     

松果对废水中Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)的吸附特性研究

以松果作为吸附剂进行了去除废水中Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附及解吸试验,研究了溶液pH值、吸附剂投加量、反应时间、溶液初始浓度对吸附效果的影响,以及不同pH值对达到吸附平衡的松果的解吸影响。结果表明:当pH值为5.0～5.5,Cu2+、Pb2+、Zn2+初始质量浓度约为25 mg/L时,吸附剂的最佳投加量分别为3、1.5、3 g/L,去除率分别为55.32%、86%、39.96%。3种重金属离子的吸附动力学方程符合Lagergren准二级动力学方程,R2均大于0.998。等温吸附研究表明:Freundlich方程能较好地描述Cu2+的等温吸附过程,Langmuir方程则能更好地描述Pb2+和Zn2+的吸附过程,用Langmuir方程拟合等温吸附数据得出松果对Cu2+、Pb2+、Zn2+的最大吸附量分别为9.10、31.65和9.60 mg/g。强酸是一种理想的Cu2+和Zn2+解吸剂。     

Removal of Cd2+, Cu2+, Ni2+, and Pb2+ ions from aqueous solutions using tururi fibers as an adsorbent

This work investigates the removal of Cd²⁺, Cu²⁺, Ni²⁺, and Pb²⁺ ions from aqueous solutions using tururi fibers as an adsorbent under both batchwise and fixed‐bed conditions. It was found that modification of the tururi fibers with sodium hydroxide increased the adsorption efficiencies of all metal ions studied. The fractional factorial design showed that pH, adsorbent mass, agitation rate, and initial metal concentration influenced each metal adsorption differently. The kinetics showed that multi‐element adsorption equilibria were reached after 15 min following pseudo‐second‐order kinetics. The Langmuir, Freundlich, and Redlich–Peterson models were used to evaluate the adsorption capacities by tururi fibers. The Langmuir model was found to be suitable for all metal ions. Breakthrough curves revealed that saturation of the bed was reached in 160.0 mL with Cd²⁺ and Cu²⁺, and 52.0 mL with Ni²⁺ and Pb²⁺. The Thomas model was applied to the experimental data of breakthrough curves and represented the data well. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 40883.     

氨基功能化介孔硅吸附剂的制备及其对铬(Ⅲ)的吸附行为

采用3-氨丙基三甲氧基硅烷（APTMS）对SBA-15介孔硅进行改性，获得氨基功能化介孔硅吸附剂（NH₂-SBA-15），从而赋予其螯合重金属离子的能力。利用XRD、SEM、TEM、EDX、TGA、BET和XPS等手段对吸附剂的表面形貌、孔道结构、元素分布和表面化学性质进行了表征。研究了NH₂-SBA-15吸附剂对水溶液中铬(Ⅲ)的吸附性能，分析了吸附动力学、吸附热力学和再生性能。结果表明，SBA-15吸附剂经过氨基功能化后，其原有的结晶结构没有明显变化，且对铬(Ⅲ)的吸附性能显著提高。NH₂-SBA-15对铬(Ⅲ)的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型和拟二级吸附动力学方程。NH₂-SBA-15对铬(Ⅲ)的吸附过程主要依靠其表面—NH₂与铬(Ⅲ)的配位螯合作用，且为吸热过程。经过5次循环利用后，NH₂-SBA-15对铬(Ⅲ)的吸附率仍然保持在92%以上。该氨基功能化介孔硅吸附剂在吸附铬(Ⅲ)方面具有潜在的应用前景。     

硅载生物吸附剂的制备及性能研究

通过酵母细胞自溶得到中空细胞壁。以硅酸乙酯为原料,制备硅溶胶,通过溶胶-凝胶法制备了粒径为250~600μm的硅载细胞壁生物吸附剂S-1。以环氧氯丙烷交联细胞壁生物吸附剂S-2为对照,比较两者对Ag+的吸附性能。并研究了S-1对Pb2+,Cd2+,Cu2+,Zn2+的吸附性能。结果S-1的吸附强度明显高于S-2,但两者的吸附容量相当。S-1对Ag+及其它金属离子具有较高的吸附强度,对Pb2+和Cd2+具有较大的吸附容量。吸附是由于酵母细胞壁上的多糖对金属离子的螯合作用。     

颗粒赤泥吸附剂对重金属离子的吸附性能研究

以氧化铝生产产生的工业固废——赤泥为原料,采用生石灰熟化后煅烧造粒方法,制备了颗粒状赤泥吸附材料。将制得的吸附材料用于水体中Cu2+、Pb2+、Cd2+的去除。研究了吸附时间、溶液pH值、吸附剂投加量对吸附效果的影响,在吸附作用时间、pH值、投加量相同的情况下,颗粒赤泥对3种金属离子的去除效果的大小顺序为Pb2+、Cd2+、Cu2+。颗粒赤泥吸附材料对3种金属离子的等温吸附规律可分别用Langmuir等温式、Langmuir等温式和Freundlich等温式较好地进行描述。颗粒赤泥吸附剂对3种重金属离子吸附饱和容量大,达平衡时间短,具较好的吸附性能。     

磁性互花米草吸附剂对水中Cu2+吸附性能研究

以入侵植物互花米草为原材料通过化学改性的方法制备出磁性磺酸基吸附剂。利用红外光谱、X射线光能谱分析对吸附剂进行表征,以静态、动态吸附实验考察对Cu^2+的吸附性能。结果表明,吸附剂具有磁性,易于固液分离。静态吸附优化条件为:吸附剂投加量为2.0 g/L,pH为5,温度303 K,60 min达到吸附平衡,吸附量为9.62 mg/g。吸附过程为吸热过程,属于多分子层吸附。准2级动力学方程能更好地拟合MSMSA对Cu^2+吸附,计算所得的饱和吸附量与实验所得结果更为相近,323 K时饱和吸附量最大,为27.38 mg/g。重复3次吸附去除率仍大于93%,具有循环利用价值。动态穿透时间随填充柱柱高增高而增大,随溶液流量、Cu^2+含量的增大而减小。     

负载亚铁氰化钴钾废弃皮革吸附剂对Rb(I)的吸附

将亚铁氰化钴钾负载于经碱水解后的废弃皮革上,制备了一种铷离子吸附剂。采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X-射线光电子能谱（XPS）和X-射线衍射（XRD）等对其进行了表征。考察了Co(NO3)2•6H2O和K4Fe(CN)6•3H2O的质量比、溶液pH、铷离子（Rb+）初始质量浓度、吸附剂用量和接触时间对吸附效果的影响。结果表明：m〔Co(NO3)2•6H2O〕:m〔K4Fe(CN)6•3H2O〕=3:4时,制备的0.09 g吸附剂对pH为7、初始质量浓度为20 mg/L 的Rb+溶液的吸附率为93.55% ,且于6 h达吸附平衡。探究发现,Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型能更好地描述Rb+在吸附剂上的吸附行为。以1.5 mol/L KCl作为脱附剂,脱附率达90%以上。将该吸附剂用于提取盐湖卤水中的Rb+,当pH=7时,吸附率为51.19%,该吸附剂具有潜在的实用价值。     

Welan Gum-Modified Cellulose Bead as an Effective Adsorbent of Heavy Metal Ions (Pb2+, Cu2+, and Cd2+) in Aqueous Solution

A novel welan gum-modified cellulose adsorbent was prepared through emulsification, regeneration, and modification. SEM and FTIR were used to characterize the modified cellulose adsorbent. The adsorption isotherms of metal ions on the adsorbent were well fitted by Langmuir model, with the maximum adsorption capacities of 83.6, 77.0, and 67.4 mg/g for Cd²⁺, Pb²⁺, and Cu²⁺, respectively. The adsorption kinetics was well described using the pseudo-first-order model. Moreover, the adsorption capacities for the three metal ions increased with the increase of temperature, and the optimal pH was 5. Furthermore, the thermodynamic analysis indicated that the adsorption processes were spontaneous and endothermic.     

果胶/AMP-Zn微球的制备及对Cs 的吸附性能

采用溶胶-凝胶法,以Zn2+为交联剂,将磷钼酸铵(AMP)通过静电注射装置包埋于果胶中,制备了果胶/AMP-Zn微球吸附剂,用于放射性废水中Cs~+的去除。系统探讨了不同pH、吸附剂质量、接触时间、Cs~+质量浓度、温度及共存离子对果胶/AMP-Zn去除Cs~+的影响,并利用SEM、FTIR和XPS分析了吸附机理。结果表明:果胶/AMP-Zn可在pH=3~11内使用,耐酸碱性能良好,且在25℃、pH=5、Cs~+质量浓度为120 mg/L、吸附剂质量为0.05 g、接触时间为330 min的条件下,吸附剂的吸附量为41.837 mg/g;共存离子K+、Na+、Li+、Ca2+和Mg2+对Cs~+的吸附影响不大,说明该吸附剂具有较好的吸附选择性;热力学和动力学研究结果表明:此吸附过程符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型,且是一个自发放热的过程。果胶/AMP-Zn吸附Cs~+的吸附机理可能是Cs~+与AMP上的NH4+发生离子交换作用。