壳聚糖-海藻酸钠吸附剂对电镀废水中 Cr( VI) 的吸附性能研究

以天然壳聚糖(CS)和海藻酸钠(SA)为原料,在CaCl2作用下,制备了壳聚糖-海藻酸钠(CS-SA)吸附剂。采用红外光谱仪对CS-SA吸附剂官能团进行表征,表明壳聚糖和海藻酸钠之间产生了静电吸引作用。以含低浓度Cr(Ⅵ)的电镀废水为处理对象,考察了CS-SA用量、吸附时间和pH值对CS-SA吸附性能的影响,同时对吸附动力学进行了研究。结果表明:当pH=6,吸附时间为120 min,CS-SA用量为0.15 g时,离子去除率最高,达到了98.86%;吸附动力学最符合拟二级动力学方程。解吸-再生实验表明,CS-SA吸附剂可以再生使用。     

利用磁性复合材料Fe_3O_4@SDBS@LDHs从水溶液中有效去除灿烂绿（英文）

利用十二烷基苯磺酸钠改性的水滑石(SDBS@LDHs)与磁性粒子Fe_3O_4共沉淀作用,得到Fe_3O_4@SDBS@LDHs磁性复合材料。XRD、FT-IR、SEM/EDS等表征结果表明,Fe_3O_4@SDBS@LDHs的分散性得到了提高,SDBS对LDHs的改性在LDHs层板表面进行。在吸附平衡后,磁性复合材料对灿烂绿的吸附量达到329.1 mg/g。热力学参数表明,吸附过程为自发吸热反应,且温度越高,反应速率越快。吸附过程的热力学符合Langmuir等温吸附模型,属于单分子层吸附;吸附动力学符合准二级动力学模型。吸附剂在4次循环后仍具有较好的吸附能力。此外,磁性复合物更容易从水溶液中分离。这表明,在环境应用方面Fe_3O_4@SDBS@LDHs可以作为一种潜在的吸附剂从水溶液中去除灿烂绿。     

功能化磁性载体固定耐辐射奇球菌及其对铀的吸附行为与机理

为了解决耐辐射奇球菌(DR)容易以悬浮态生长,菌体与水的密度差较小,吸附铀后难以分离等问题,首先使用氯化亚砜对羧基化磁性纳米Fe_3O_4粒子进行酰氯功能化,以此作为DR菌固定载体,再与二乙烯三胺化学修饰的DR菌进行固定化,得到一种新型功能化磁性耐辐射奇球菌吸附剂NFGDR,并通过红外光谱仪和扫描电镜分别表征吸附剂NFGDR的结构。考察溶液pH值、吸附时间、铀初始浓度和吸附剂投加量等因素对吸附剂NFGDR吸附铀的影响,对吸附动力学模型和吸附等温模型进行分析。结果表明:吸附剂NFGDR表面具有大量吸附铀的基团,吸附铀后表面形态发生变化;吸附铀的最佳条件是pH值为5、吸附时间为80 min、铀初始浓度为10 mg/L和吸附剂投加量为5 mg。吸附剂NFGDR对铀的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温线模型,说明该吸附体系是一个单层吸附过程。同时,使用3种不同的解析剂对吸附剂NFGDR解析再生6次后,其对铀的吸附率均在80%以上,说明其具有良好的再生性能。     

复合磁絮凝剂的制备及其对黄药废水的处理

以磁种(Fe_3O_4)和聚合硫酸铁(PFS)为主原料,通过复配工艺制备新型复合磁絮凝剂(CMF),并将其应用于黄药废水的处理。结果表明:当Fe_3O_4球磨时间为40 h、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和壳聚糖(CTS)在PFS中的添加量分别为480、280和60 g/L时,Fe_3O_4-PDMDAAC-PFS、Fe_3O_4-PVP-PFS和Fe_3O_4-CTS-PFS的沉降时间分别可达248、1035和507 h。当黄药废水初始pH为9、Fe_3O_4-PDMDAAC(240g/L)-PFS和Fe_3O_4-CTS(40 g/L)-PFS中复合絮凝剂投加量分别为180和160 mg/L、Fe_3O_4添加量分别为5%和20%时,与PFS相比,Fe_3O_4-PDMDAAC(240 g/L)-PFS和Fe_3O_4-CTS(40 g/L)-PFS对COD总去除率分别提高17.28%和20.16%,对黄药总去除率分别提高1.91%和2.48%,且Fe_3O_4-PDMDAAC-PFS和Fe_3O_4-CTS-PFS都获得了更快的絮体沉降速度和更密实的絮体结构。     

橘子皮化学改性及其对Cu(Ⅱ) 离子的吸附性能

以橘子皮为基体,经环氧氯丙烷交联后,以Ce4+为引发剂将丙烯酸甲酯单体接枝到橘子皮上,再经过皂化制备改性橘子皮生物吸附剂.研究溶液pH、吸附时间和Cu2+初始浓度对生物吸附剂吸附性能的影响.结果表明,在pH值为5.5,Cu2+初始质量浓度为50 mg/L,吸附时间为3 h的条件下,该生物吸附剂对Cu2+去除率为94.6%,吸附容量为24.41 mg/g.Cu2+在该生物吸附剂上的吸附过程可以用准二级动力学方程很好地描述.吸附等温线结果表明,该生物吸附剂对Cu2+的吸附用Freundlich方程拟合效果优于用Langmuir方程拟合效果.将该生物吸附剂用于含Cu2+ 5.8 mg/L的电镀废水,Cu2+去除率可达97%.通过红外光谱表征该生物吸附剂的结构,说明羧基和羟基与金属离子的结合引起该生物吸附剂对Cu2+的吸附.该生物吸附剂可以再生重复使用4次以上.     

TiO_2/石墨烯-Fe_3O_4磁性三元复合光催化剂的制备及光催化性能

以改进的Hummers法制备的氧化石墨烯为原料,采用共沉淀法获得磁性的石墨烯-Fe_3O_4载体,进而采用水热法制备出TiO_2/石墨烯-Fe_3O_4磁性三元复合光催化剂。借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及固体紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)对产物进行表征,并通过在紫外光和可见光下对亚甲基蓝的降解来评价复合光催化剂的催化性能及稳定性能。结果表明,Ti O_2/石墨烯-Fe_3O_4磁性三元复合光催化剂对亚甲基蓝的光催化降解符合拟一级动力学模型。该复合催化剂在紫外光和可见光下均具有较好的光催化性能,且催化活性均高于纯Ti O_2。石墨烯由于担当了载体和电子受体,增强了Ti O_2在可见光区域的吸收,能有效提高对目标污染物的光催化降解活性,同时通过添加磁性Fe_3O_4,进一步提高了其回收再利用性。     

采用负载Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4磁性纳米粒子芦荟壳灰从水溶液中快速高效去除Ag(Ⅰ)（英文）

采用负载Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4磁性纳米粒子芦荟壳灰从水溶液中去除Ag(Ⅰ)。采用XRD、SEM、BET等温线、振荡试样磁力计(VSM)和傅里叶变换红外光谱(FT-ⅠR)表征该吸附剂。采用该吸附剂在不同p H值(2~7)、吸附剂量(0.01~0.5 g)、Ag~+浓度(50,100,200,300,500,700和1000 mg/L)下测定Ag(Ⅰ)的吸光度。在最佳条件(30 min,p H=5)下,得到最高的Ag~+去除率。在50 m L 100 mg/L Ag~+溶液中,最佳吸附剂量是0.20 g,去除率为98.3%。基于Langmuir等温线,得到最大单层饱和吸附量为243.90 mg/g。表征结果表明,吸附剂的比表面积和孔体积分别为814.23 m2/g和0.726 cm3/g。实验数据与Langmuir和Freundlich等温线模型吻合。合成的吸附剂对水溶液中Ag(Ⅰ)吸附具有理想的表面积和吸附容量。     

改性生物质材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能

在N,N-二甲基甲酰胺中,以次磷酸钠作为催化剂,采用柠檬酸对泡桐皮、芦苇、花生叶3种生物质材料进行化学改性,制备得到生物吸附剂,并研究Cr(Ⅵ)溶液p H值、初始溶液Cr(Ⅵ)浓度、吸附时间等因素对水溶液中Cr(Ⅵ)吸附率的影响。采用红外光谱分析仪对吸附材料的分子结构及其化学键进行表征。结果表明:3种改性生物质材料在pH值为2、Cr(Ⅵ)初始浓度为30 mg/L时,吸附性能较好,吸附平衡时间为120 min。可以用准二级动力学方程很好地描述生物质材料吸附过程。改性后的泡桐皮、芦苇、花生叶对Cr(Ⅵ)的最大吸附率分别为96.78%、91.85%和89.63%,其中改性后泡桐皮具有最大的吸附量。     

磁性膨润土吸附Cr(Ⅵ)离子解吸再生性能

膨润土对重金属离子等污染物具有良好的吸附性能,但吸附饱和后将成为危险固废,处理变成棘手问题,研究其再生循环利用具有较大的经济价值,可为其高效利用提供了有力借鉴和参考。采用NaCl溶液为解吸液,以磁性膨润土为吸附剂,探索Cr(Ⅵ)的解吸条件,并采用XRD、FTIR、BET和SEM表征再生前后样品的结构及形貌,研究材料的稳定性。结果表明:磁性膨润土具有良好的循环使用性能;经过6次吸附-解吸后,磁性膨润土仍保持稳定结构;其解吸过程符合准二级动力学与Langmuir等温方程。     

载银磁性Fe_3O_4纳米粒子的制备与催化及抗菌性能

利用磁性纳米粒子Fe_3O_4表面的聚多巴胺(PDA)对银离子的吸附作用,采用种子诱导法制备了载银磁性纳米粒子(PDA-Fe_3O_4@Ag)。采用UV-Vis(紫外-可见)光谱对PDA-Fe_3O_4@Ag纳米粒子的制备过程进行了分析,采用FTIR(红外光谱)、XRD(X射线衍射仪)、TEM(透射电镜)和VSM(振动样品磁强计)等手段对所得的PDA-Fe_3O_4@Ag粒子进行表征;研究了PDA-Fe_3O_4@Ag对4-硝基苯酚还原反应的催化作用,还测试了其抗菌性能。结果表明,纳米金种子的存在是制备PDA-Fe_3O_4@Ag纳米粒子的关键;在外加磁场作用下该磁性催化剂可以容易地从反应体系中分离,经多次循环使用后仍具有良好的催化性能;此外PDA-Fe_3O_4@Ag纳米粒子具有杀菌性能,且经磁分离回收循环利用5次后仍呈现对金黄色葡萄球菌较好的杀菌效果。     

磁性纳米材料Fe3O4-RGO-NH2对Ag+的吸附性能研究

采用一步溶剂热法成功制备了新型磁性纳米吸附剂Fe3O4-RGO-NH2,用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁力计(VSM)及Zeta电势对其形貌及晶型结构进行了表征,研究了Fe3O4-RGO-NH2纳米吸附剂对水溶液中Ag⁺的吸附性能。结果表明,水溶液pH值对Ag⁺吸附具有很大影响,pH=4.0时吸附效果最佳。Ag⁺最大吸附量随着初始浓度及吸附时间的增加而增加,Ag⁺的吸附符合准二级动力学模型。     

静电纺丝法制备碳纳米纤维及其吸附性能

以石墨烯、石墨粉、碳纳米管等材料为碳源,采用静电纺丝技术,随后经稳定和碳化过程,制备得到3种不同的碳纳米纤维。研究了碳纳米纤维在不同吸附条件下对铬离子的吸附性能。结果表明,碳纳米管纳米纤维表面粗糙度大且其石墨化程度最好,晶体结构更有序,比表面积也最高,这一特点有利于增大吸附材料对铬离子的吸附性能;在pH=3,温度为25℃时,碳纳米管纳米纤维对Cr(VI)的吸附量能达到52.8 mg/g。且循环使用5次后,其吸附率能达到初次吸附的60%,碳纳米管纳米纤维表现出最好的吸附性能。     

Investigation of adsorption of heavy metal ions by natural aluminosilicate

The adsorption capacity of studied aluminosilicate samples was found to depend significantly on the sizes of grains of adsorbents. The equations for calculating the statistical exchange capacity of aluminosilicate of different fractions in relation to ions of heavy metals Ni(II), Cu(II), Zn(II), Fe(III), and Cr(III) were derived. The effective coefficients of diffusion in the adsorbent grain and in the film of solution were found. It was determined that external diffusion kinetics served as a limiting step of adsorption. The rate of the process was determined as varying from 0.16 × 10^–6 to 2.8 × 10^–6 mol/m² s.     

微量Cl~-对316L不锈钢在沸腾乙酸—甲酸混合介质中的腐蚀行为的影响

通过腐蚀失重测量、极化曲线测试和AES分析,研究了微量Cl~-对316L不锈钢在沸腾的84％乙酸—10％甲酸—6％水中的腐蚀行为的影响。结果表明,微量Cl~-(50ppm)的吸附对316L的活性溶解有抑制作用。Cl~-浓度再高则腐蚀速度增大。316L在阳极极化时呈现钝化行为,阳极钝化膜富铬、贫铁,Cl~-使钝化膜的铬、铁含量降低,铬/铁比也降低,从而氧/(铬+铁)比升高,膜的保护性能降低,一定条件下可诱发孔蚀。常温下恒电位阳极极化使Cl~-在表面吸附并进入钝化膜内,温度升高则吸附作用减弱。     

铝及铝合金表面铬酸盐转化膜的组成和结构研究——Ⅰ.离子束分析、X光电子能谱和俄歇电子能谱测试

本文报道了用离子束分析(RBS和ERD方法)、X光电子能谱(XPS)和俄歇电子能谱(AES)测试方法对铝及铝合金不同基材表面经不同铬酸处理液处理所得的铬酸盐转化膜测定分析的结果。转化膜主要由三价铬化合物CrOOH·nH_2O组成,六价铬只存在于转化膜的表面层。转化膜中含有少量氟及铝化合物,在含有[Fe(CN)_6]~(3-)的铬酸处理液所得的转化膜中还含有铁氰化物。     

微波加热碳热还原铁酸锌的动力学及热力学

研究550-950°C下微波加热配碳还原焙烧分解铁酸锌生成ZnO和Fe3O4/FeO的工艺及机理。利用HSC热力学软件对铁酸锌分解的热力学温度进行计算,并利用碳气化控制、化学控制及扩散控制模型研究样品中铁酸锌分解的动力学行为。分析微波功率、反应温度、配碳比和时间对铁酸锌分解率的影响。结果表明：在微波加热温度750°C,C/ZnFe2O4质量比为1：3,粒径74~89μm,微波功率1.2 kW的条件下,被还原的铁酸锌样品经过浸出后,Zn的回收率可以高达97.93%。通过采用不同的动力学模型对分解动力学进行测试。结果表明：碳气化控制机制是良好的机制。碳气化反应的活化能为38.21 kJ/mol。     

Preparation of magnetic core-shell Ce-doped zirconia and its As(III) adsorption properties

A new magnetic mesoporous As(III) adsorbent of Fe₃O₄@SiO₂@Ce-ZrO₂ was prepared by solvothermal and sol-gel method. The core-shell adsorbent presented a high specific surface area (168.2 m²/g) and fast magnetic separation performance (5.37 A·m²/kg). Compared with Fe₃O₄@SiO₂@ZrO₂, the Ce-doped sample exhibited 12%-23% increase in As(III) uptake over pH 3-11, which was mainly attributed to the formation of bimetal M—O—As complexes. The coexisted and weakened As(III) adsorption, Ca²⁺ worked oppositely, but the impact of Cl^- and was negligible. The As(III) maximum adsorption capacity was 24.52 mg/g at 313 K with an initial As(III) concentration of 5 mg/L at pH 7, and its kinetics was well fitted by the pseudo-second-order model. Moreover, the adsorbent exhibited remarkable recyclability. It is suggested that Fe₃O₄@SiO₂@Ce-ZrO₂ is a promising adsorbent for the advanced treatment of As(III) contaminated wastewater.     

Tolerance and removal of chromium(Ⅵ) by Bacillus sp. strain YB-1 isolated from electroplating sludge

Four chromium(Ⅵ)-resistant bacteria named YB-1, YB-2, YB-3 and YB-4 were isolated from Cr-electroplating sludge. YB-1 and YB-2 were identified as a member of Bacillus sp. based on morphology and Biolog Microstation System. The strain of YB-1 was selected to test for its resistance and ability to remove Cr(Ⅵ) from aqueous solution. The results indicate that YB-1 exhibits high MIC value which can almost reach 140 mg/L and the growth of YB-1 in liquid medium containing 60 mg/L Cr(Ⅵ) is affected especially in the late exponential phase and stationary phase. Furthermore, the potential of living and freeze-dried YB-1 biomass to remove Cr(Ⅵ) was studied in different pH, biosorbent dose, contact time and initial concentration using the batch method. At the optimal conditions, living and freeze-dried biomass are capable of absorbing 34.5 mg/g and 17.8 mg/g chromium(Ⅵ) at initial concentration of 60 mg/L, respectively. The adsorption data were fitted to Langmuir isotherm model for these two sorbents. Kinetic studies show that the rates of sorption all follow the pseudo-second order kinetics.     

磁场诱导低维磁性碳材料对聚砜膜结构及流通特性的影响

目的 在膜的形成过程中，利用磁场力将亲水性磁性碳纳米材料吸引至膜表面，可以在膜表面附加亲水性和磁性，提高膜的渗透通量和截留率，改善膜污染问题。方法 将氧化石墨烯/碳纳米管混合溶液与Fe³⁺和Fe²⁺的混合溶液通入微反应器中预混合后，利用一步水热法引入四氧化三铁(Fe₃O₄)，制备具有优异磁性能的磁性碳纳米材料(MCN)，并将其共混于聚砜(PSF)基底中，采用磁场诱导非溶剂致相分离法(NIPS)制备磁性混合基质膜(PSF/MCN)。对MCN的形貌结构及磁性等进行表征，并通过改变PSF的浓度研究磁场作用下MCN的定向迁移对膜表面形貌结构及性能的影响。结果 亲水性磁性MCN的饱和磁化强度高达53.17 emu/g(1 emu/g=1 A·m²/kg)，表现出超顺磁性，且MCN在磁场作用下向膜表面定向移动。在相同的磁场强度下，不同聚砜浓度的膜表面表现出不同的形貌特征，并在聚砜的质量分数从15%升至17.5%的过程中，膜表面粗糙度的构成由细微密集的波动形貌转变为宽泛的浮动形貌。此外，MC...