粒状聚(丙烯酸-丙烯酸钠)钙基复合膨润土的制备与吸附性能

用悬浮乳液法以膨润土为主要原料,丙烯酸为聚合单体,司班80(Span 80)作为分散剂,环己烷为分散介质,过硫酸钾为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂制备了粒状聚(丙烯酸-丙烯酸钠)钙基复合膨润土吸附剂。以丙烯酸(钠)单体溶出量和Cd2+吸附量为目标函数,对粒状复合膨润土制备进行单因素优化实验,确定适宜合成条件为聚合温度70℃、聚合时间3 h、有机相环己烷与司班80(Span 80)体积比52.5∶2.5、油水比100∶15,其中水相为膨润土、丙烯酸、氢氧化钠与水的混合物。通过X射线衍射、红外光谱和扫描电镜对产品进行表征分析,对共聚反应机理进行了讨论。结果表明:粒状复合膨润土制备过程中,丙烯酸和丙烯酸钠插层进入到膨润土层间,在层间发生了聚合反应,并且没有破坏原土的基本结构。复合膨润土对Pb2+、Cd2+、F-吸附性能优于钙基膨润土。     

改性膨润土的制备及其对苯胺的吸附性能

采用十六烷基三甲基溴化铵和壳聚糖季铵盐协同对钠基膨润土进行改性,制备了一种新型的吸附剂。研究了改性膨润土吸附苯胺的机理及其主要影响因素。实验结果表明,改性膨润土对苯胺的吸附几乎不受吸附温度和溶液酸碱性影响;并在较短的时间内到达吸附平衡。外加无机盐可促进改性土对苯胺的吸附,吸附过程遵循准二阶动力学模型。改性土适合处理高浓度苯胺溶液。当苯胺质量浓度为3 000mg/L时,其吸附容量达29.7mg/g。改性土对苯胺的吸附符合Freundlich等温吸附模式,吸附机制主要是分配作用。     

酸改性膨润土吸附去除镍镉离子的研究

在静态条件下,研究了改性膨润土对重金属离子的吸附性能和吸附机理,着重探讨了改性膨润土去除模拟水样中重金属离子Ni2 ,Cd2 的适宜条件及改性膨润土的再生方法.结果表明,改性膨润土对Ni2 ,Cd2 具有较好的吸附性能;pH值是影响改性膨润土对重金属离子吸附的重要因素,不同的金属离子都有其适宜的pH值范围.吸附的最佳条件是pH值5.0～7.0,废水中Ni2 ,Cd2 含量不大于45 mg/L,搅拌时间约60 min.利用改性膨润土吸附处理Ni2 ,Cd2 含量小于45 mg/L的模拟水样,效果很好,Ni2 ,Cd2 的去除率均可分别达到98.5%以上,出水可达到国家排放标准.     

新型双子表面活性剂改性膨润土对苯酚的吸附特性

使用新型Gemini表面活性剂C12-3-C12·2Br(BDP)和C12-3(OH)-C12·2Cl(BDHP)制备了两种有机膨润土BDP-Bt和BDHP-Bt,并通过FT-IR、XRD表征了其微观结构,探究了两种有机膨润土对苯酚的吸附特性。结果表明:随着p H值的增大,两种有机膨润土对苯酚的吸附效果提高;两者对苯酚的吸附符合拟二级动力学模型;吸附曲线符合Langumir吸附;有机膨润土BDHP-Bt对苯酚的吸附效果优于BDP-Bt,从分子设计角度提出了一种制备有机膨润土新思路;BDP-Bt和BDHP-Bt对苯酚的吸附热和吉布斯自由能都为负值,表明这两种有机膨润土对苯酚的吸附为自发的放热过程。     

钠基膨润土对废水中Ni2+,Cu2+的吸附效果

为了提高膨润土吸附废水中Ni2+,Cu2+的效果,对其改性制备了钠基膨润土,考察了吸附时间、废水pH值以及Ni2+和Cu2+初始浓度对自制钠基膨润土吸附Ni2+,Cu2+效果的影响,分析了吸附等温线,并探讨了吸附机理。结果表明:钠基膨润土对Ni2+,Cu2+都有较好的吸附性能;初始阶段(前10 min)吸附很快,之后随时间延长吸附量提高甚微;pH值为6.2时,处理后的水质即可达国家排放标准;随着Ni2+,Cu2+初始浓度增加,去除率先增加后降低,而吸附量迅速增加,Ni2+和Cu2+初始浓度分别为25 mg/L和40 mg/L时,钠基膨润土对Ni2+,Cu2+的去除率均可达98.6%;钠基膨润土对Ni2+,Cu2+的吸附等温线符合Freundlich吸附等温式。     

活性炭对含Zn2+和Cd2+的重金属废水吸附净化效果研究

以椰壳活性炭和煤质柱状活性炭为吸附剂,考察了pH、活性炭投加量、震荡反应时间和反应温度等净化条件对两种活性炭吸附效果的影响。结果表明:(1)随着pH的增加,活性炭对含重金属废水的净化能力都呈现先增加后降低的趋势,当pH=7时,去除率最高;(2)活性炭投加量为4g时,两种吸附材料对Zn2+和Cd2+的吸附能力均达到饱和;(3)振荡反应时间为120min时,活性炭的吸附达到饱和,且活性炭对重金属废水的净化能力为:Zn2+Cd2+;(4)当反应温度达到40℃时,活性炭对Zn2+和Cd2+的去除率均达到最大;(5)椰壳活性炭吸附Zn2+、Cd2+的吸附等温线和动力学都较好地符合Langmuir吸附等温式和准二级反应动力学模型。     

Ag@AgCl-Fe3O4/rGO复合材料对印染废水中染料和重金属离子的吸附和光催化降解性能

依次利用溶剂热法和原位沉积法制备了Ag@AgCl-Fe₃O₄/还原氧化石墨烯(rGO)复合材料,并对其进行结构和形貌表征。分别以罗丹明B(RhB)和Cd2+为研究对象,探讨了Ag@AgCl-Fe₃O₄/rGO复合材料吸附和可见光光催化印染废水中重金属离子和芳香族染料的性能,考察了Ag@AgCl-Fe₃O₄/rGO复合材料中rGO含量、与RhB共存的亚甲基蓝(MB)和Cd2+对RhB降解效果的影响;同时研究了溶液的初始pH值及与Cd2+共存的MB对Cd2+吸附效果的影响。结果表明:Ag@AgCl-Fe₃O₄/rGO复合材料对RhB的吸附量为47%,可见光照50 min的光催化降解率可达98%;Ag@AgCl-Fe₃O₄/rGO复合材料的吸附-光催化降解活性随rGO含量的增加而提高;废水中与RhB共存的MB使Ag@AgCl-Fe₃O₄/rGO复合材料对RhB的降解效率和循环性能受到一定抑制,而与RhB共存的Cd2+对RhB的降解效率和循环性能几乎没有影响。Ag@AgCl-Fe₃O₄/rGO复合材料对Cd2+也有良好的吸附性能,具有一定的pH值依赖性,在pH值为5时,复合材料对Cd2+的吸附量可达68 mg/g,但废水中MB染料的存在会抑制复合材料对Cd2+的吸附。      

改性膨润土对溶液中Co2+、Mn2+的吸附研究

以膨润土为原材料,盐酸为改性剂,制备改性膨润土。研究了改性膨润土的制备条件,其对重金属Co2+、Mn2+的吸附性能及对苯二甲酸(PTA)工业中的副产品对甲苯甲酸对吸附的影响。实验结果表明,盐酸的最佳改性浓度为1.5mol/L,改性膨润土在40℃的吸附能力最好,可达到12～14mg/g,经过热力学分析得出,改性膨润土对钴离子、锰离子的吸附方式均符合Langmuir吸附模型,PTA工业中的副产品对甲苯甲酸对吸附没有影响。     

有机改性膨润土吸附污水中Cr~(6+)的研究

以十六烷基三甲基溴化铵为有机插层剂,研究钠基膨润土有机化的影响因素及有机膨润土吸附低浓度含Cr6+废水的热力学行为。结果表明,制备有机膨润土的优化工艺条件是:体系pH为7,活化温度为70℃,配料比为1.1 mmol/g,固液比为0.05 g/mL,活化时间为1 h;当有机膨润土的质量浓度为8 g/L时,对水溶液中Cr6+的去除率可达98%以上;有机膨润土吸附Cr6+符合Freundlich等温吸附方程。     

聚二甲基二烯丙基氯化铵/偶联剂改性膨润土对苯酚的吸附研究

采用阳离子聚电解质聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)和硅烷偶联剂(KH550)对钙基膨润土进行改性,得到有机改性膨润土.研究发现,PDMDAAC和KH550成功负载在膨润土表面,其结构没有发生改变.以苯酚为吸附对象,采用该有机改性膨润土对其进行模拟吸附,当有机改性膨润土的投加量为2g/L,吸附时间20min,pH...     

聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素的合成及对金属离子的吸附性能

以羧甲基纤维素(CMC)为基质,用戊二醛(GA)做交联剂,将聚乙烯亚胺(PEI)交联到羧甲基纤维素上制得聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素吸附剂(PEI-CMC)。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱对PEI-CMC的结构进行了表征,测定了其对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附性能,并研究了pH值、时间、金属离子的初始浓度对吸附的影响。结果表明,当CMC、PEI和GA的反应比为1 g∶5 mL∶20 mL,反应温度为25℃,反应时间为3 h时,合成的PEI-CMC的含氮量为13.23%。当CMC和PEI的反应比为1 g∶5 mL时,随着戊二醛(质量分数2.5%)的加入量增加,PEI-CMC的产率先增大后降低。在pH值1~14的范围内,溶液酸碱度的变化对PEI-CMC的交联度没有影响。PEI-CMC吸附剂对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量在实验范围内随pH升高而增加。PEI-CMC对Pb2+和Cu2+、Cd2+的吸附在90 min和180 min后分别达到平衡,吸附动力学符合准二级反应动力学模型。随着Cu2+、Pb2+和Cd2+初始浓度的增加,PEI-CMC对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量开始时快速增加,而后达到饱和,吸附等温数据符合Freundlich模型,最大吸附容量分别为Cu2+250.0mg/g、Pb2+635.9 mg/g、Cd2+142.8 mg/g。     

阳离子改性的有机复合膨润土吸附材料的制备、表征及吸附性能研究

用十六烷基三甲基氯化铵(1631)、十八烷基三甲基氯化铵(1831)阳离子表面活性剂分别与四乙烯五胺(TEPA)、二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)复合改性哈密膨润土,制得系列改性膨润土吸附材料。FT-IR、XRD和TGDTA等表征结果表明,改性及有机复合改性膨润土的层间距显著增大。以新疆新鑫冶炼厂实际废水为吸附研究对象,研究发现,当改性膨润土投加量为25g/L、pH为9.0、吸附时间为60min时,有机改性膨润土对冶炼废水中Cu~(2+)、Ni~(2+)的去除率可达78%左右,而有机复合改性膨润土对废水中Cu~(2+)、Ni~(2+)的去除率最高可达95%以上,若吸附条件控制得当,经有机复合改性膨润土处理后的冶炼废水,其Cu~(2+)、Ni~(2+)的含量可达到国家排放标准。     

羽毛蛋白接枝丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂的吸附性能

通过水溶液聚合法合成了羽毛蛋白接枝丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂,即FP-P(AA-AM)。研究了树脂在单一Cd2+溶液中的吸附行为以及在Cd2+、Cu2+、Zn2+三元混合溶液中的选择性吸附性能。结果表明,在单一Cd2+溶液中,FP-P(AA-AM)树脂对Cd2+的吸附容量随硫酸镉溶液浓度的增大而增大,最高可达2.4mmol/g。吸附Cd2+至饱和的树脂能在1mol/L的HCl溶液中很好的进行解吸附,3min时解吸附率即可达到83.3%。在较高浓度的三元金属离子混合溶液中,FP-P(AA-AM)树脂对3种离子呈现出一定的选择性吸附,其平衡吸附量顺序为:Cu2+Cd2+Zn2+。     

TiO_2/改性膨润土复合光催化材料的制备及其性能

本文采用无机和有机两种改性方法对钠基膨润土进行改性,在超声辅助下采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/改性膨润土复合光催化材料。用X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)等测试技术对复合材料进行了表征,以TNT的吸附和降解为模型反应,考察了膨润土的改性对复合材料的吸附和光催化性能的影响。实验结果表明:无机改性的膨润土层间距减小,而有机改性膨润土的层间距增大;膨润土的改性提高了其对水中有机物的吸附性能,且能有效地抑制复合材料中TiO2晶粒尺寸,提高复合材料的光催化性能。     

聚丙烯酸改性膨润土吸附铜离子性能研究

用硫酸酸化钙基膨润土为原料,通过丙烯酸原位聚合制备了聚丙烯酸改性膨润土(PAA/HB)无机/有机高分子改性剂.采用IR、TG、XRD、SEM对其结构与形貌进行了表征,发现膨润土与丙烯酸很好地复合,呈现出层状结构和粗糙的表面.考察了该新型吸附剂对Cu2+的吸附性能,最佳条件下对Cu2+去除率可达98%以上.并探讨了PAA...     

XG-g-P(AA-co-AMPS)/膨润土复合材料对Hg~(2+)的吸附研究

采用丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和为聚合单体,制备了一种新型XG-g-P(AA-co-AMPS)/膨润土复合材料,研究了不同温度下复合材料对Hg2+的吸附行为,并根据吸附等温线分析了其吸附热力学性质,借助SEM、FT-IR和XRD对其结构进行了相关表征。结果表明:XG-g-P(AA-co-AMPS)/膨润土复合材料主要通过配位吸附等方式吸附Hg2+,吸附Hg2+后材料的结晶度下降。     

两性细菌纤维素对持久性污染物的吸附机理研究

以细菌纤维素为原料,分别以烯丙基胺和丙烯酸为单体,以硝酸铈铵为引发剂制备新型、高效的两性吸附材料——烯丙基胺-丙烯酸-细菌纤维素(al-AABC)。通过静态吸附实验,考察了其对持久性污染物Cu2+、Pb2+、Cd2+和Cr(Ⅵ)的吸附等温线和吸附动力学特性,并探讨了吸附作用机理。结果表明,al-AABC对Cu2+、Pb2+、Cd2+和Cr(Ⅵ)吸附更好地符合Langmuir-Freundlich吸附等温方程和准二级反应动力学模型,说明BC经接枝共聚改性后表面具有一定的多相性,以化学吸附作用为主,对金属离子的吸附速率大小顺序为Cd2+Cr(Ⅵ)Pb2+Cu2+。粒子内扩散拟合曲线均不经过原点,证明粒子内扩散并不是唯一速率控制步骤。     

改性浒苔生物炭吸附水溶液体系中的Cd2+

本研究运用NaOH浸渍法和合成硅源方法,采用NaOH和TMT-102(一种商用重金属捕捉剂)改性浒苔生物炭,研究两种改性产物NaOH-BC和TMT-BC的Cd2+吸附效果.采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、Brunauer-Emmett-Teller法(BET)测定比表面积等手段进行表征,探究了吸附时间、初始Cd2+浓度、吸附剂投加量、初始溶液pH值、吸附温度、共存离子等因素对改性生物炭的Cd2+吸附影响.结果显示未改性的生物炭表面光滑,NaOH-BC表面未见有明显的腐蚀痕迹,TMT-BC表面呈密集雪花状,且吸附后的两种改性生物炭比表面积相对于吸附前减小;改性和吸附处理后,生物炭的衍射峰位置发生了变化;改性浒苔生物炭的吸附属于均匀的单层化学吸附;在吸附300 min,初始Cd2+浓度为15 mg·L-1,初始溶液pH值为6、吸附剂用量为0.8 g·L-1的条件下,上述两种改性生物炭对Cd2+的最大吸附量分别为1.21和7.23 mg·g-1.TMT-102负载改性法可有效提高浒苔生物炭吸附Cd2+效果.     

羽毛蛋白基高吸水性树脂吸附Cd2+的动力学和热力学研究

研究了羽毛蛋白-聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水性树脂吸附Cd2+的动力学和热力学特性。动力学研究表明,树脂在吸附Cd2+的同时,自身的吸水率先增大后减小,吸附过程符合准二级动力学模型。Langmuir等温吸附方程能较好地拟合不同温度下Cd2+在树脂上的吸附行为,吸附平衡常数随着温度的升高而增大。热力学研究表明,在本实验研究范围内,吸附焓变ΔH为正值,吸附自由能变ΔG为负值,吸附熵变ΔS为正值,因此,树脂对Cd2+的吸附是一个吸热的、熵增加的自发过程,升温有利于吸附的进行。     

微波模板交联壳聚糖吸附剂对镉离子的吸附机理

通过IR、XPS及化学分析方法研究了微波模板法交联壳聚糖吸附剂(CCTSCd)对Cd2+的吸附机理及其选择记忆性。IR谱图表明,模板法保护了一部分氨基,未与Cd2+发生配位作用的一部分活性氨基参与了交联反应。对比吸附前后CCTSCd的XPS谱图,CCTSCd中O1s和C1s的结合能基本没有变化,N1s和Cd(II)Cd3d 5/2和Cd3d 3/2的特征峰发生化学位移,通过分峰拟合分析,Cd2+与CCTSCd中-NH2基团发生了配位反应。CCTSCd对Cd2+吸附符合Freundlich吸附等温方程。