新型GO/MoS2复合电极的制备及对铅离子的吸附

以二硫化钼(MoS2)与氧化石墨烯(GO)复合制备了一种新型电极,通过电容去离子法将此电极应用于吸附水体中的铅离子。对电极进行了X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、透射电镜（TEM）和比表面积（BET）表征;对吸附实验后的电极进行了X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射和循环伏安法（CV）表征,并探讨其吸附机理。结果表明,石墨烯的加入可以防止MoS2堆积,增加与溶液接触的界面面积;吸附机理为双电层吸附与赝电容吸附协同吸附,且以双电层吸附为主,吸附容量为4 614.9 mg/g,而单体GO和MoS2电极吸附容量分别为1 876.9 mg/g和1 175.4 mg/g。因此,GO/MoS2复合电极在去除高浓度铅离子方面有明显优势。     

阳离子壳聚糖对铅、汞、镉离子吸附的研究

采用自制的阳离子壳聚糖对铅、汞、镉离子进行吸附试验和共吸附试验,研究了阳离子壳聚糖对铅、汞、镉离子的吸附能力和共吸附情况.结果表明:阳离子壳聚糖对汞、铅、镉单独存在时吸附效果好,最大吸附量分别为1.310,1.140,1.000 mmol/g;汞、铅、镉离子共存时,阳离子壳聚糖对汞、铅、镉离子的吸附能力和总吸附量明显下降,阳离子壳聚糖优先吸附汞、铅离子.     

铜印迹壳聚糖/活性炭复合膜的制备及其吸附性能

微波辐射下,以戊二醛为交联剂、Cu2+为印迹模板,制备壳聚糖/活性炭复合印迹(CCTS)膜。通过扫描电镜对复合印迹膜的结构进行表征,显示膜表面粗糙。CCTS对Cu2+静态吸附条件为:p H=5.5、初始浓度为300mg/L,吸附剂投加量为0.05g,震荡吸附240min,最大吸附量为150.8mg/g。二元离子体系的选择性吸附结果表明,CCTS对Cu2+的吸附具有选择性。     

新型磁性Fe/Mn纳米复合材料对水中铅离子的去除

为了有效去除水中的铅离子,实验制备以MnO₂为吸附表面的磁性Fe/Mn纳米复合吸附剂,并进行了吸附实验研究,分析pH、温度等参数对吸附的影响．结果发现,从298 K Langmuir等温吸附曲线可以计算出Fe/Mn复合吸附剂对Pb2+的饱和吸附量(Q₀=118.06 mg/L)．复合吸附剂对Pb2+的吸附总量正比于pH(1.5～5)和温度(303～323 K)．在研究纳米复合材料对铅离子的吸附动力学实验中发现,纳米复合材料和铅离子之间的吸附动力学符合假二级模型,通过相关热力学研究计算得到纳米材料和铅离子之间为吸热反应．     

树脂001×7填充PES膜吸附水中重金属离子的研究

以聚醚砜(PES)为膜基质材料,以粉末状强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂001×7为功能颗粒,采用溶剂相分离法制备了膜吸附剂,并系统研究了膜吸附剂对水中重金属离子的吸附性能,考察了树脂含量、吸附时间对膜吸附剂吸附容量的影响,同时研究了膜吸附剂对水中铜离子的动态吸附及脱附效果.研究结果表明:膜吸附剂的吸附容量随着树脂填充量的增加而增大;当树脂质量分数达到65%时,膜吸附剂对重金属离子Hg2+、Pb2+和Cu2+的吸附容量分别可达255.31 mg/g、255.35 mg/g和80.76 mg/g;动态吸附试验表明,该膜吸附剂对水中铜离子有持续的吸附去除效果,膜吸附剂的脱附率可达94.67%;该膜吸附剂吸附过程符合Langmuir等温吸附方程,吸附速度较快,吸附容量较高;与传统工艺相比,膜吸附剂对水中重金属离子去除效果明显,有较好的应用价值.     

赤泥基多孔陶瓷材料及其改性物除Cu~(2+)研究

研究了赤泥基多孔陶瓷材料及其改性物吸附除铜的效果。在静态条件下,应用赤泥基多孔陶瓷材料吸附去除铜离子,进一步提高多孔陶瓷材料中赤泥的添加量,探讨壳聚糖浓度、赤泥类型、烧成温度、铜离子浓度对吸附效果的影响。结果表明,将质量浓度为0.01 g/mL的壳聚糖负载在烧成温度为1 080℃的烧结法赤泥基多孔陶瓷材料上,应用其去除浓度为15 mg/L的铜离子溶液时,去除率可达96%。     

铜离子印迹改性壳聚糖海绵的制备及应用研究

以醋酸铜为模板,甲醇、氯仿为溶剂,2-乙烯吡啶、丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用本体聚合法制备铜离子印迹聚合物;然后掺入到壳聚糖海绵的制备中,使壳聚糖海绵对铜离子的吸附率由27．1％提高到72．3％。制备的铜离子印迹改性壳聚糖海绵需要2d达到吸附平衡,吸附-解吸5次后,性能稳定。     

三维立体石墨烯的制备及其对罗丹明B的吸附性能

采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯;以氧化石墨烯为前驱体,通过水热还原制得了三维立体石墨烯。XRD、SEM、FT-IR和UV-Vis表征结果表明,所制备的三维立体石墨烯具有三维立体多孔结构。以罗丹明B为目标污染物对所得三维立体石墨烯的吸附性能进行了测试,考察了接触时间、吸附剂投加量、pH对罗丹明B去除率的影响;实验结果表明,在三维立体石墨烯投加量为50mg、罗丹明B质量浓度为10 mg/L、pH为4的吸附条件下,罗丹明B的最大吸附量和去除率分别达到了16.55mg/g与82.75%,吸附反应在300min时达到吸附平衡。对比石墨和三维立体石墨烯对罗丹明B的吸附性能,二者吸附去除率分别为16.17%和82.75%,三维立体石墨烯具有较好的吸附效果,更适合作为水溶液中污染物的吸附剂。     

聚甲基丙烯酸甲酯/壳聚糖复合微球的羧基化改性及其对Pb2+吸附行为

以壳聚糖为生物吸附剂,以甲基丙烯酸甲脂为聚合单体,采用悬浮聚合方法,经过表面羧基化改性,制备出了羧基化PMMA/壳聚糖复合微球。羧基化PMMA/壳聚糖复合微球的红外光谱在1630 cm~(-1)和666～800 cm~(-1)分别出现了特征峰,证实了表面—COOH与—NH_2的存在。热失重分析表明羧基化PMMA/壳聚糖复合微球在120℃以下具有很好的热稳定性。此外,吸附实验研究结果表明,羧基化PMMA/壳聚糖复合微球的吸附容量随着pH的下降而减小,在浓度小于100ppm的含铅溶液中铅离子去除率均能达到98%。以上结果表明制备的羧基化PMMA/壳聚糖复合微球对铅离子具有很好的吸附作用,是一种很有前景的铅离子吸附剂。     

氧化石墨/壳聚糖磁性复合吸附剂对活性艳红吸附性能研究

采用原位共沉淀法制备了氧化石墨/壳聚糖磁性复合吸附剂,研究了氧化石墨/壳聚糖磁性复合吸附剂对活性艳红的吸附行为,发现壳聚糖与氧化石墨的加入量为重量比在200:1时对活性艳红的吸附量最大.考察了氧化石墨/壳聚糖磁性复合吸附剂在不同pH值、不同时间下对活性艳红的吸附性能.实验结果表明,该吸附剂吸附活性艳红的最佳pH值为2,饱和吸附量为706mg/g,吸附速度快,对活性艳红的吸附在30min内达吸附平衡.吸附过程可用Langmuir吸附等温线描述,符合二级动力学方程.经10次吸附后,对活性艳红仍保留了初次吸附量的61%,具有一定的重复使用性.     

天然高分子吸附剂吸附水中的Cu~(2+)和Ni~(2+)

为了更有效地去除水中的Cu2+和Ni2+,采用壳聚糖、泥炭和海藻3种吸附剂对Cu2+和Ni2+进行吸附性能研究。考察了溶液pH、吸附时间、吸附剂的质量浓度和金属离子的质量浓度对Cu2+和Ni2+吸附率的影响。结果表明,采用壳聚糖作为吸附剂,pH为6,吸附剂的质量浓度为3 g/L,吸附时间120 min的条件下,对Cu2+的吸附效果最好,吸附率可达98%。采用泥炭为吸附剂在pH为6,吸附剂的质量浓度为1 g/L,吸附时间为120 min时,对Ni2+的吸附效果最好,吸附率达80%。     

多孔多胺化壳聚糖印迹微球对Cu~(2+)的吸附性能

在壳聚糖微球上引入孔隙和多胺化基团,以Cu2+为印迹分子、戊二醛为交联剂,采用离子印迹技术制备多孔多胺化壳聚糖印迹微球(AP-CSMIP),研究其对Cu2+的吸附性能。结果表明,AP-CSMIP对Cu2+的吸附条件为:pH=5.0,300mg/L的Cu2+溶液25mL,吸附剂投加量为0.07g,振荡吸附8h,吸附量可达到48.46mg/g;AP-CSMIP对Cu2+的吸附更好地符合准二级动力学模型,吸附由化学反应控制,而非扩散控制;与非印迹吸附剂相比,AP-CSMIP的吸附量大大提高,具有较高的实用价值。     

PAA/CS/GO水凝胶的制备及其吸附性能

为了克服壳聚糖在酸性条件下不稳定的缺点，提高氧化石墨烯的分散性能，提升壳聚糖/氧化石墨烯体系对亚甲基蓝的吸附性能，利用自由基聚合和热交联法将丙烯酸（AA）引入壳聚糖（CS）/氧化石墨烯（GO）体系，制备了聚丙烯酸（PAA）/CS/GO水凝胶，并采用电子扫描电镜和傅里叶变换红外光谱对水凝胶的表面结构及化学成分进行了表征，探究了丙烯酸用量、pH值、吸附时间、染料浓度和温度对水凝胶吸附亚甲基蓝容量的影响。结果表明：PAA/CS/GO水凝胶内部成功引入了大量羧酸基团，内部充满孔洞结构并具有稳定性和极佳的吸水溶胀性能；吸附实验表明，丙烯酸剂量为12 mL时制备的PAA/CS/GO水凝胶在温度为333 K时对亚甲基蓝（MB）具有最佳吸附效果，吸附量达到了771.5 mg/g；同时该水凝胶对亚甲基蓝的吸附过程遵循拟二阶动力学模型和Freundlich等温吸附模型。吸附机理研究发现，静电作用力、氢键、共轭作用和孔隙结构是高吸附性能的主要影响作用力。     

芝麻秆制备的活性炭对废水中铜离子的吸附

以芝麻秆为原料,通过磷酸活化法和酸性改性法制备活性炭,对产品的比表面积、孔结构和碘吸附值进行表征,通过单因素实验研究芝麻秆活性炭处理含铜离子废水的工艺,同时研究了活性炭吸附铜离子的吸附动力学.制得的活性炭比表面积为455m~2/g,总孔体积为0.65mL/g,平均孔径为3.63nm,碘吸附值为887mg/g.用活性炭处理100mL质量浓度为20mg/L的铜离子溶液时,处理温度为30℃,pH值为6,活性炭用量为0.08g,50min后吸附达到平衡,活性炭去除铜离子的效果最佳,吸附率达77%.活性炭对铜离子的吸附行为遵循准二级动力学规律.     

剩余污泥吸附Cu2+、Cd2+试验

为研究剩余污泥的有效利用,通过实验室静态吸附试验,研究剩余污泥对Cu2+、Cd2+溶液的吸附特性及影响因素.结果表明,吸附过程中pH值、污泥量、吸附时间和初始溶液质量浓度对吸附效率均有影响,pH值是吸附过程的最重要因素,增加投泥量和提高pH值可以明显提高吸附量,而温度对污泥吸附的影响并不显著.吸附热力学数据表明,污泥对Cu2+、Cd2+的吸附较好地符合Langmuir和Freundlich模型,最大吸附容量分别为32.4mg/g和30.2mg/g.剩余污泥能够作为重金属离子的吸附剂.     

改性木质素磺酸钠对铅离子的吸附行为研究

研究了过氧化氢氧化和亚硫酸钠磺化改性后的木质素磺酸钠对水溶液中铅离子的吸附性能. 分别考察了溶液pH值、初始浓度、吸附时间、温度对吸附性能的影响. 实验结果表明,在溶液pH值为1.5-5时,改性木质素磺酸钠对铅离子的平衡吸附量随着pH值的增大而变大;改性木质素磺酸钠对铅离子的平衡吸附量随着温度的升高增加不明显. 在最佳吸附pH值下,改性木质素磺酸钠对铅离子的吸附量随着溶液初始浓度的增加而增大,120 min达到吸附平衡时,铅的饱和吸附量可达到55.22 mg/g. 改性木质素磺酸钠对铅离子的静态吸附过程较好地符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程符合准一级动力学模型.     

壳聚糖/SiO_2杂化膜制备及其对铜离子吸附性能的研究

用硅偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作为前躯体和交联剂,与壳聚糖通过溶胶-凝胶反应制备了壳聚糖/SiO2纳米杂化膜.用红外光谱对杂化膜进行表征,并研究杂化膜的溶胀性能、耐酸性能及不同的因素对杂化膜吸附重金属铜离子性能的影响.结果表明:红外光谱图显示杂化膜内有新键产生,引入了Si-O-Si结构.壳聚糖/SiO2纳米杂化膜溶胀性能降低,耐酸性能提高,吸附铜离子性能提高.当壳聚糖/SiO2纳米杂化膜中SiO2的质量分数为6.8%时杂化膜吸附铜离子性能最好.室温下溶液pH值为5、铜离子浓度为0.05 mol/L、时间为60 min时,杂化膜CSH1对铜离子有较好的吸附效果.     

活化硅胶对重金属铜的吸附探究

将硅胶进行活化处理后,将其应用于吸附土壤中的Cu2+,实验研究了p H,硅胶加入量,震荡时间,温度对土壤吸附铜的影响。结果表明,当活化硅胶与土壤的用量比为0.4g∶1.25g、土壤溶液的p H为6,土壤溶液中铜离子的初始浓度为75mg/L,震荡2h,土壤对铜的吸附效果最佳;最大吸附量为3.23mg/g,吸附率在86.25%左右。吸附量随着温度升高而降低,吸附过程为放热过程。     

改性甘蔗渣对镉离子的吸附

用均苯四甲酸二酐对甘蔗渣进行改性,并制成吸附固定床,探讨其对镉离子的动态吸附行为.采用蠕动泵逆流吸附的方式,首先对改性前后吸附效果进行考察.然后研究溶液初始浓度、填充粒径、流速、铜离子等对改性甘蔗渣吸附镉离子的影响及固定床的重复使用情况.结果表明在流速为6.25 mL/min、质量浓度为100 mg/L的条件下,0.075～0.15 mm的甘蔗渣对镉离子的饱和吸附容量为53.2 mg/g,改性甘蔗渣饱和吸附容量为121 mg/g,改性甘蔗渣对镉离子的吸附效果明显增强.吸附剂粒径、溶液初始浓度、流速等对吸附影响较小（饱和吸附容量为103.2～124mg/g）,固定床可在较宽的实验条件下重复利用.改性甘蔗渣对铜离子的吸附亲和力显著高于镉离子,控制操作时间可实现镉离子、铜离子的选择性分离.     

壳聚糖螯合吸附剂的制备及其在尾矿坝中的应用

尾矿坝的废水中含有大量的Ca²⁺ ,易与碳酸根离子、氢氧根离子形成淤堵物质,堵塞尾矿坝的排渗管,严重时导致溃坝。为处理废水中的钙离子,以壳聚糖为原料,采用乙二胺四乙酸（EDTA）进行接枝共聚反应,制备了一种离子吸附剂。采用傅里叶变换红外光谱仪对样品进行结构分析,确定了该离子吸附剂含有大量EDTA基团。通过模拟实验和络合滴定实验研究了原料配比、样品用量及吸附时间对吸附量的影响。结果表明,该吸附剂的饱和吸附量达到4.3 mmol/g,有着很好的吸附效果。研究为尾矿坝废水中的Ca²⁺安全处理提供理论依据。