球形印迹交联壳聚糖聚合物的制备及其对尿素的吸附性能研究

采用乳液聚合法制备了球形尿素-壳聚糖分子印迹聚合物。通过正交试验优化了印迹聚合物的制备条件:在乙酸体积分数为2%,戊二醛用量为1 mL,转速为900 r/min,模板分子用量为3 g的条件下制备的印迹聚合物对尿素的吸附量为7.16 mg/g,非印迹聚合物对尿素的吸附量为3.84 mg/g。聚合物的红外图谱研究表明,戊二醛参与了交联反应且模板分子尿素被印迹在聚合物上,聚合物经洗脱后模板分子被基本除去。分子印迹聚合物表面具有均一选择性的吸附位点,最大表观吸附量为9.69 mg/g。     

新型磁性分子印迹聚合物的合成及吸附性能研究

以芦丁为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯作交联剂,偶氮二异丁氰作引发剂,在经聚乙二醇改性过的Fe3O4表面合成了芦丁磁性分子印迹聚合物。研究了磁性分子印迹聚合物在不同温度下的饱和吸附量、吸附动力学及等温吸附性能。结果表明,该磁性分子印迹聚合物对芦丁有较好的吸附性能,饱和吸附量为3.342 4 mg/g;吸附动力学研究证明磁性分子印迹聚合物对芦丁的吸附过程为液膜扩散控制;等温吸附过程符合Langmuir方程,为单分子层吸附。     

苯胺印迹聚合物的制备及吸附性能研究

采用分子印迹技术,以苯胺为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,制备了苯胺分子印迹聚合物。采用静态吸附法考察了影响该聚合物吸附苯胺的因素,并对等温吸附过程和吸附机理进行了判断。结果表明,该印迹聚合物对苯胺具有优良的吸附效果,在p H为6.0,底液苯胺的质量浓度为300 mg/L、吸附60min、投加量为2 g/L的条件下,该聚合物对苯胺的吸附量46.89 mg/g;该等温吸附过程符合Langmuir方程,饱和吸附量为52.52 mg/g,吸附动力学研究表明,该吸附过程符合准2级动力学方程,吸附速率常数为5.11 g/(g·min)。     

莠去津磁性分子印迹聚合物的制备及其性能研究

以壳聚糖包覆磁性四氧化三铁为载体,莠去津为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,合成了莠去津磁性分子印迹聚合物。利用红外光谱法对聚合物的结构进行表征,并对其吸附性能进行研究。实验表明印迹聚合物具有较好的吸附性能(最大吸附量达到12.5 mg/g),且对莠去津具有良好的选择性。     

磁性粉煤灰空心微珠表面印迹聚合物选择性识别头孢氨苄

利用共沉淀法制备了粉煤灰空心微珠磁性复合材料（MFACs）,以乙烯基改性的MFACs为基质材料,利用乳液聚合法制备磁性粉煤灰空心微珠表面印迹聚合物（MMIPs）。通过SEM、FT-IR、TGA、XRD和VSM等方法对其物理化学性质进行表征,其比表面积123.65 m²·g^-1,且具有较好的热稳定性、超顺磁性（M_s=12.155 emu·g^-1）。通过系列吸附实验研究表明,Langmuir等温模型能较好地拟合MMIPs对头孢氨苄（cefalexin,CFX）的吸附平衡数据,25℃时MMIPs的单分子层吸附容量为69.55 mg·g^-1。准二级动力学模型能较好地描述MMIPs对CFX吸附动力学行为,选择性实验研究表明,MMIPs对CFX具有较好地选择识别性。结合高效液相色谱分析技术,MMIPs已成功应用于环境样品中痕量CFX的分离/富集。     

沉淀聚合法制备磺胺二甲嘧啶分子印迹聚合物

以磺胺二甲嘧啶为模板分子,采用沉淀聚合法制备了分子印迹聚合物,并对其选择性和吸附性能进行了研究.等温静态平衡实验结果表明,该印迹聚合物与相应的空白聚合物相比具有高的选择性和亲和性;Scatchard模型分析结果表明,该印迹聚合物对印迹分子存在一种均匀的结合位点,最大表观结合量为31.866 mg/g.     

3,5,7,3＇,4＇,5＇-六羟基黄酮分子印迹聚合物制备及性能表征

采用分子印迹技术合成了对3,5,7,3＇,4＇,5＇-六羟基黄酮具有高效选择性的分子印迹聚合物,通过静态吸附的方法,利用Scatchard模型,研究了分子印迹聚合物的特异性识别能力。实验表明,以甲基丙烯酸为功能单体,在甲苯溶剂中聚合得到的分子印迹聚合物对3,5,7,3＇,4＇,5＇-六羟基黄酮具有较大的吸附富集能力和识别特性。其饱和吸附容量达到30.8 mg/g。     

溶胶凝胶法制备布洛芬表面分子印迹聚合物及其性能研究

采用溶胶凝胶表面分子印迹技术,以纳米级二氧化硅为载体,以布洛芬为模板分子,3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）为功能单体,正硅酸乙酯（TEOS）为交联剂,合成了布洛芬分子印迹聚合物（MIPs）。使用扫描电镜（SEM）对合成的MIPs进行了形貌表征,通过静态吸附实验、动态吸附实验、选择性实验以及再生利用实验评价了MIPs对布洛芬的吸附性能。结果表明,MIPs对布洛芬可在150 min时达到吸附平衡,饱和吸附容量可达45.9 mg/g,印迹因子为1.7,与非分子印迹聚合物相比,MIPs对布洛芬具有特异性识别性能。此外,MIPs经过5次循环使用后,对布洛芬的吸附容量仍保持在初始的87.6%以上,有较好的重复利用性能,能够作为一种良好的对布洛芬具有高选择性和高吸附容量的新型吸附功能材料。     

磁性铯离子印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

以Cs(Ⅰ)为模板离子,磁性Fe3O4@TiO2@SiO2微球为基底,羧化壳聚糖为功能单体,采用表面离子印迹技术制备并表征了铯离子印迹聚合物(Cs(Ⅰ)-MIIP),并研究了其对溶液中铯离子的吸附性能.实验结果表明,在25℃时吸附平衡时间为3h,平衡吸附量可达70.88 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型.Cs(Ⅰ)-MIIP对铯离子的吸附选择性明显高于非印迹材料.将Cs(Ⅰ)-MIIP应用于盐湖卤水中的研究表明其对铯离子的吸附量可达5.3 mg/g,吸附率为74.65％,具有一定的应用前景.     

邻苯二甲酸二丁酯分子印迹聚合物的制备及性能研究

以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGD-MA)为交联剂,采用沉淀聚合法制备了分子印迹聚合物。通过静态平衡结合法和Scatchard分析法,研究了分子印迹聚合物的识别性能和结合能力。结果表明,该分子印迹聚合物对模板分子DBP具有较强的吸附特性和很好的选择性,其识别因子可达4.19。Scatchard分析表明,印迹聚合物微球存在2类不同的结合位点。高结合位点的平衡离解常数Kd1=0.078 mg/L,最大表观结合量Qmax1=53.03 mg/g;低结合位点的离解常数Kd2=0.023 mg/L,最大表观结合量Qmax2=33.95 mg/g。     

常压下Fe3O4@C磁性复合材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附

以共沉淀法合成的Fe₃O₄为载体,在常温常压下,利用浓硫酸蔗糖碳化法制备出Fe₃O₄@C磁性复合材料,通过傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和磁学测量系统（MPMS）手段对合成的磁性复合材料进行表征,并研究了Fe₃O₄@C对水中亚甲基蓝的吸附性能。考察了吸附剂用量、溶液pH、吸附温度、震荡时间等因素对吸附过程的影响。结果表明,Fe₃O₄@C表面分布有大量不规则的孔道,其饱和磁化强度为18.45emu/g;当亚甲基蓝初始浓度为100mg/L,吸附剂加入量1g/L,吸附时间150min,吸附温度25℃,pH=12时,得到吸附容量为96.74mg/g。Fe₃O₄@C对水中亚甲基蓝的吸附符合Langmuir模型,吸附过程动力学符合准二级动力学方程,吸附过程是吸热及熵增加的过程;Fe₃O₄@C经过稀硫酸溶液解吸之后可以重复利用。     

等离子体辅助快速合成磁性Fe3O4/NaA复合材料及其CO2吸附性能

吸附法是捕集分离CO₂等温室气体的重要方法,磁性复合材料能实现气固相快速分离而备受关注。本文利用介质阻挡放电等离子体处理方法,分别对磁性Fe₃O₄和分子筛前体进行处理,再通过水热法快速制备了Fe₃O₄/NaA复合材料。利用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜和元素扫描等技术进行了表征,并考察了复合材料中Fe₃O₄/NaA含量比对CO₂吸附性能和磁性能的影响。结果显示,当Fe₃O₄的质量分数为23.2％时,Fe₃O₄/NaA复合材料既具有优异CO₂吸附能力（2.10mmol/g）,又具有较好的磁性（25.92emu/g）,同时CO₂吸附-脱附循环稳定性高,是一种新型磁性CO₂吸附剂。在采用流化床吸附捕集CO₂技术中,有望实现气固高效磁分离。     

Bi2O2CO3/Fe3O4磁性复合物在环境污染治理领域中的应用

以Fe₃O₄纳米粒子和Bi₂O₂CO₃为原料,采用溶剂热法制备Bi₂O₂CO₃/Fe₃O₄磁性复合物,并通过对印染废水中染料的去除、剩余污泥厌氧消化过程中产甲烷潜力的影响两方面探讨其在环境污染治理中的应用。借助X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）和比表面积及孔径分析对Bi₂O₂CO₃/Fe₃O₄复合物进行表征分析,SEM分析结果表明复合物表面较粗糙,BET结果显示复合物的比表面积为9.2294m²/g,Fe₃O₄的引入大幅度增加了Bi₂O₂CO₃的比表面积,使其具有明显的介孔结构。一方面,以甲基橙（MO）为目标污染物,研究了不同实验条件下该材料对染料的去除效果,结果表明,最大吸附量可达14.373mg/g,且该吸附反应过程符合拟二级动力学和Langmuir吸附等温模型,趋于单分子层吸附;另一方面,评估了复合物对污泥厌氧消化产甲烷潜力的影响,结果表明,复合物的引入对污泥厌氧消化产甲烷过程有一定的促进作用,累积产甲烷量相比于对照组提高了10%。分别用一级动力学模型和修正Gompertz模型模拟厌氧消化过程,模拟结果显示一级动力学模型可以更好地描述引入Bi₂O₂CO₃/Fe₃O₄磁性复合物的污泥厌氧消化过程。     

羧基化磁性Fe3O4复合材料的制备及其对水体中Pb2+的吸附研究

以采用共沉淀法制备的磁性Fe₃O₄为核,通过硅烷化及酰胺化反应,制备了羧基化磁性Fe₃O₄复合材料（Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH）,通过红外光谱仪（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、磁强度计（VSM）和X射线衍射仪（XRD）等对复合材料的结构进行了表征,并对不同作用条件下Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH吸附Pb²⁺的效果及Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH的重复使用效能进行了研究。结果表明,具有Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH结构的复合材料已被成功被制备,且该材料仍然能够实现快速磁性分离;Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH对Pb²⁺的静态吸附动力学数据更符合准二阶动力学,吸附时间为100 min、pH=4.5、Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH用量为1.0 g/L时,Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH对Pb²⁺的最大吸附容量为208.7 mg/g,且Langmuir方程更能描述该吸附等温过程;Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH对Pb²⁺的吸附是吸热过程;Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH对Pb²⁺的吸附量随时间延长先增加后趋于稳定,随pH值的增加先增加后减小;相比于一价阳离子,溶液中二价Ca²⁺、Mg²⁺的存在对吸附反应具有一定抑制作用;Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH吸附Pb²⁺后可洗脱再生,连续重复使用6次后对Pb²⁺的去除率仍大于50 %。     

Fe3O4@PGMA-Arg磁性吸附剂的制备及对亚铁离子的吸附性能

为脱除油田采出水中的Fe(Ⅱ)合成磁性吸附剂，本文以溶剂热法制得亲水性Fe₃O₄纳米颗粒，使用盐酸多巴胺（DA）进行包覆得到Fe₃O₄@PDA，再以甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）在其表面聚合接枝得到Fe₃O₄@PGMA，后经精氨酸（Arg）修饰后得到功能化的Fe₃O₄@PGMA-Arg。通过红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射和磁化强度对制备的纳米颗粒进行表征，结果表明Fe₃O₄@PGMA-Arg中具有伯胺、亚胺双键、羟基和羧基官能团，其中伯胺基团和亚胺双键上的N可与Fe(Ⅱ)形成配位键，羟基和羧基的O可与Fe(Ⅱ)形成配位键，从而达到吸附Fe(Ⅱ)的目的。合成产物仍保持了Fe₃O₄的反尖晶石结构，具有好的磁响应性能。通过静态吸附实验探究吸附条件对Fe₃O₄@PGMA-Arg吸附Fe(Ⅱ)的影响因素，结果表明，Fe(Ⅱ)的吸附量随着温度和初始浓度的增加而增加，适宜的pH为4。动力学和热力学研究表明，吸附Fe(Ⅱ)过程符合准二级反应动力学模型，吸附等温线符合Langmuir模型，吸附过程活化能为45.60kJ/mol，为化学吸附。Fe₃O₄@PGMA-Arg经5次再生后，对亚铁离子仍保持较高的脱除率。     

一种制备唾液酸磁性表面分子印迹聚合物的新方法

一锅法合成氨基化磁性纳米颗粒Fe₃O₄@NH₂,与对甲酰基苯硼酸(FPBA)反应嫁接硼酸官能团,通过硼酸基与模板唾液酸Neu5Ac分子上的顺式二醇共价反应,将Neu5Ac定向固定于磁性纳米颗粒。以多巴胺(DA)及3-氨基苯硼酸(3-APBA)为功能单体,自聚合反应形成共聚壳层包覆在磁性纳米颗粒的表面,制备得Neu5Ac磁性分子印迹聚合物(Neu5Ac-MMIPs)。通过透射电镜、红外光谱对其形态及结构进行表征,并评价其吸附性能。结果表明,Neu5Ac磁性分子印迹聚合物对Neu5Ac具有较好的吸附量、印迹效率、特异性等优点。通过对Neu5Ac至少5次吸附-洗脱的循环实验表明,MMIPs具有较好的重复再利用能力。     

改性Fe3O4纳米粒子的定性及对功能菌固定化与脱氮特性

为解决水体富营养化所导致的恶臭现象, 用SiO₂和壳聚糖(CS)对Fe₃O₄纳米粒子进行改性, 再运用纳米粒子与微胶囊吸附-包埋的方法固定化功能性菌株, 进而对该体系的脱氮特性进行了研究。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析(TGA)及振动样品磁强计(VSM)等手段对材料的形貌、结构、磁学性能等进行表征。研究结果表明, SiO₂与CS在Fe₃O₄微球表面形成的包覆层具有产物结晶度高、形态规则、磁性能优良等特点。磁性微球在20min时对菌株的吸附率达85.00%, 吸附的活菌数达(2.1～2.2)×10⁶cfu/mL。在对水体脱氮的研究中, 游离态菌株对氨氮和硝氮的去除率分别为54.13%和59.17%, 固定化菌株对氨氮和硝氮的去除率分别达到72.26%和74.56%。实验结果表明, 改性Fe₃O₄磁性微球对菌株吸附能力强, 微胶囊结构使固定化菌株比游离态菌株具有更强的脱氮性能, 且能延长Fe₃O₄磁性微球的生命周期。     

Adsorption of Methyl Orange on Magnetically Separable Mesoporous Titania Nanocomposite☆

The adsorption of mesoporous Fe3O4–SiO2–TiO2 (MFST), which can be separated easily from solution by a mag-net, for the removal of methyl orange (MO) was investigated. The nitrogen adsorption–desorption...     

微波诱导Fe3O4/AC催化氧化降解邻苯二甲酸二甲酯

为了有效地提高活性炭在微波场中的催化活性和分离性,采用化学共沉淀法制备了磁性四氧化三铁/活性炭（Fe₃O₄/AC）催化剂,并结合微波辐射技术用于催化氧化降解水中邻苯二甲酸二甲酯（DMP）。利用BET、扫描电镜/能谱（SEM/EDS）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、红外光谱（FTIR）和振动样品磁强计（VSM）等手段对催化剂的微观结构、形貌和磁性能进行了表征。研究了不同反应体系对DMP的降解率及反应动力学的影响,探讨了催化剂用量、微波辐射功率和溶液初始pH等因素对微波诱导Fe₃O₄/AC催化氧化降解DMP的影响,考察了催化剂的重复使用性能。结果表明,所制备的铁氧化物主要以Fe₃O₄为主,并已成功负载于活性炭上。Fe₃O₄/AC具有超顺磁性,饱和磁化强度为21.2emu/g,可通过外加磁场作用快速地从溶液中分离出来。微波诱导催化反应体系对DMP的降解率大于单独吸附或单纯微波辐射反应体系,且反应速率均符合一级反应动力学。催化剂用量越多,降解率越高;微波辐射功率的增加可以提高降解效率;溶液初始pH对DMP的降解率影响非常显著,随着pH的增大,降解率明显提高。Fe₃O₄/AC具备良好的催化活性及稳定性,循环使用5次后DMP的降解率仍保持在83.5%。通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析,推断DMP在微波诱导Fe₃O₄/AC催化体系中的降解主要包括水解、异构化、羟基化、甲酸甲酯基的脱落和苯环三取代及苯环开环等5个途径。     

氧化铁/石墨烯原位复合物对铬酸钾吸附性能研究

采用共沉淀法制备Fe_3O_4磁性纳米颗粒以及通过原位生长法制备Fe_3O_4与氧化石墨烯的复合物,并加入十六烷基三甲基溴化铵形成共价键交联反应化合物。采用X射线衍射仪和透射电子显微镜表征样品的形貌与尺寸,并以铬酸钾为吸附对象,研究吸附温度、吸附时间和溶液p H值对Fe_3O_4吸附性能的影响。结果表明,椭圆形颗粒的Fe_3O_4尺寸约(10~15)nm,与氧化石墨烯复合后,分散性明显提高;在室温和p H=3.5条件下,以Fe_3O_4与氧化石墨烯的质量比2∶1复合物作为吸附剂对铬酸钾的吸附效果达到最佳,每克的吸附容量可达251 mg;复合物经过磁分离、反复吸附循环实验6次后,对铬酸钾的吸附率仅下降10个百分点。