磁性壳聚糖改性对高岭土吸附蔗糖溶液中咖啡酸性能的影响

目的:研究磁性壳聚糖改性高岭土对模拟蔗汁中咖啡酸的吸附特性。方法:通过共沉淀法将壳聚糖、纳米四氧化三铁与高岭土结合制备成磁性壳聚糖改性高岭土,通过FT-IR、VSM和SEM表征高岭土改性前后表面结构和基团变化,采用吸附试验研究磁性壳聚糖改性高岭土对咖啡酸的吸附特性。结果:改性后壳聚糖和纳米Fe₃O₄成功地负载到了高岭土上并提升了其对咖啡酸的吸附性能,磁性壳聚糖改性高岭土的等电点为4.54,酸性条件有利于咖啡酸的去除,并在240 min时达到吸附平衡。磁性壳聚糖改性高岭土对咖啡酸的吸附过程更符合准二级动力学和Langmuir等温线吸附模型,其吸附过程主要为化学吸附和单分子层吸附,热力学研究表明吸附过程为自发吸热过程。结论:磁性壳聚糖改性高岭土对蔗汁中咖啡酸具有较强吸附性能,可作为糖用澄清剂用于蔗汁中咖啡酸的吸附处理。     

载锆蒙脱石对蔗糖溶液中没食子酸的吸附特性分析

该研究以氧氯化锆和蒙脱石为原料,通过共沉淀法制备载锆蒙脱石。通过扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和比表面积分析（BET）研究改性和吸附对载锆蒙脱石表观结构和表面基团的影响,并考察了载锆蒙脱石对蔗糖溶液的吸附特性。表征结果显示,载锆蒙脱石相较于蒙脱石表面更加粗糙,比表面积达到了204.47 m2/g,是改性前的3.39倍;表面有纳米小颗粒堆积,FT-IR和XPS结果证明氧化锆成功负载到蒙脱石表面,载锆蒙脱石等电点为7.39。吸附试验表明载锆蒙脱石吸附量相较于蒙脱石吸附量提高了102.54%,载锆蒙脱石对蔗糖溶液中没食子酸吸附的最佳pH为7.0,时间为300 min时达到平衡。吸附过程可以准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型准确描述,饱和吸附量达到129.87 mg/g;热力学研究表明吸附过程为吸热过程,能自发进行。经过5次再生后,载锆蒙脱石可以保持初次吸附量的80%以上。吸附过程主要通过静电引力和氧化锆的配位离子交换吸附没食子酸。综上所述,载锆蒙脱石对蔗糖溶液中没食子酸具有良好的吸附性能,是一种有前景的糖用吸附剂。     

改性磁性壳聚糖对胭脂红的吸附性能评价

以纳米Fe₃O₄、壳聚糖为材料,采用反相悬浮交联法,用三乙胺做改性剂制备改性磁性壳聚糖,研究其对胭脂红色素的吸附性能影响,考察时间、pH、温度及胭脂红的初始浓度等四个因素对改性磁性壳聚糖吸附胭脂红溶液吸附效果的影响,并对吸附动力学模型、吸附等温模型、吸附热力学和吸附再生性能进行初步探讨。结果表明,当pH=3,吸附时间为270 min,温度为50℃,初始浓度为100 mg/L时,改性磁性壳聚糖对胭脂红溶液的吸附率达到最高,为96.72%。改性磁性壳聚糖对胭脂红溶液的吸附动力学数据符合准二级动力学模型,吸附等温线数据符合Langmuir模型,热力学数据拟合得出ΔH>0,ΔS>0,ΔG<0,得出此反应是吸热反应。经过三次吸附-解析实验,吸附率和解析率仍在40%以上。     

锆改性沸石对蔗糖溶液中没食子酸的吸附性能研究

为降低制糖过程中蔗汁中没食子酸的含量,降低白砂糖的色值,以氧氯化锆和沸石为原料,通过共沉淀法制备锆改性沸石,研究改性前后沸石表面结构和基团的变化,考察时间、pH值、温度及没食子酸初始浓度等因素对改性沸石吸附蔗糖溶液中没食子酸的吸附效果的影响,并对吸附动力学模型、吸附等温模型和吸附热力学进行初步探讨。扫描电镜结果显示锆改性后沸石表面更加粗糙,红外光谱显示改性后沸石基团发生了改变,氧化锆成功的负载到改性沸石上。吸附试验结果表明锆改性沸石对没食子酸吸附量达到34.442 mg/g。改性沸石对蔗糖溶液中没食子酸吸附的最佳pH值为8.0,时间为600 min,吸附温度及没食子酸初始浓度的提高有利于提高吸附效果;吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型;通过热力学研究可知吸附过程为吸热过程,能自发进行。     

造纸污泥基生物炭的制备及对甲基橙的去除

本研究通过一步法热解含铁盐的造纸厂污泥（PMS），制备了铁掺杂生物炭材料（PBC），并研究了其对甲基橙的吸附性能。研究结果表明，造纸污泥在800℃下热解获得的生物炭材料PBC-800，在pH值为3、吸附时间为24 h时，对甲基橙的去除性能最好。PBC-800对甲基橙的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附模型，吸附过程是化学吸附，最大吸附量为352.05 mg/g。     

菠萝蜜壳对亚甲基蓝的吸附性能

菠萝蜜壳（JS）作为一种生物质吸附剂,具有可再生、环保、价格低廉等优点。对JS进行改性,研究其改性前后的形貌与结构变化,以及对亚甲基蓝（MB）吸附性能的差异。结果表明：当MB溶液质量浓度为80 mg/L,JS质量为0.8 g,反应温度为30℃时,JS在1 h内能有效地吸附MB,吸附率可达98.43%,但在循环再生四次后其吸附能力较差;改性5 h得到的菠萝蜜壳粉（JS5）循环再生能力较强,循环再生四次后对亚甲基蓝的吸附率仍可达79.86%。此外,JS和JS5对亚甲基蓝溶液的吸附均与准二级动力学模型一致,属于化学吸附。     

磷酸活化法脱墨污泥活性炭的改性研究

以Cr（Ⅵ）离子吸附效果为目标,对磷酸活化法制备的脱墨污泥活性炭进行改性。通过改性效果对比,确定了HNO₃改性方法,并对其改性工艺进行了优化。得到最佳改性条件为：10 mol/L的HNO₃作为改性剂、炭酸比1∶15（m∶V）、改性2.0 h。改性后活性炭用于废水吸附以去除Cr（Ⅵ）离子,在改性活性炭用量为5.00 g/L时,Cr（Ⅵ）离子的去除率和吸附量分别达到83.9%和25.17 mg/g,与未改性活性炭相比,吸附量提高了140.3%。改性活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别达到543.92 mg/g和103.5 mg/g,碘吸附值提高了28.9%,而亚甲基蓝吸附值略有降低。N2吸附 脱附表明,与未改性活性炭相比,HNO₃改性活性炭比表面积从715.576 m2/g增至1020.161 m2/g,增大了42.6%;总孔容由0.353 cm3/g增长到0.608 cm3/g,提高了72.4%;中孔孔容由0.344 cm3/g增长到0.393 cm3/g,增长了14.2%。结果表明,HNO3改性可大幅提升脱墨污泥活性炭对Cr（Ⅵ）离子吸附性能。     

木质素基磁性介孔活性炭吸附水溶液中苯胺的研究

以碱木质素、硝酸锌、硝酸铁为原料,制得碱木质素磁性介孔活性炭（LMAC）,通过场发射扫描电子显微镜（SEM）和振动样品磁强计（VSM）等对LMAC的性能结构进行表征,并且研究了其对废水中苯胺的吸附行为。结果表明,所制得的LMAC BET比表面积为254.6 m²/g,孔径分布范围在2~50 nm之间;LMAC饱和磁化强度为24.64 emu/g,表现出良好磁性能,易于回收利用;在pH值为3、吸附时间为100 min的条件下,LMAC对废水中苯胺的吸附容量为53.68 mg/g;LMAC对苯胺的吸附主要为物理吸附,并满足准二级吸附动力学特征;吸附再生实验表明,LMAC在循环利用4次之后,解析率仍可达到83.2%,具有较理想的回收性能。     

沸石改性聚丙烯酰胺复合材料对诱惑红色素的吸附研究

本实验采用一锅法合成了沸石改性聚丙烯酰胺复合材料,并将其作为吸附剂,结合紫外-可见吸收光谱法,研究了其对诱惑红色素的吸附性能。探讨了溶液pH和振荡时间对吸附过程的影响,研究了吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学,并对该复合材料进行了再生性能考察。结果表明:在溶液pH为6,诱惑红色素在振荡时间为80 min之内可达到吸附平衡,吸附过程符合拟二级动力学模型(R2=0.9984)和Langmuir等温吸附模型;当温度为20 ℃时,ΔG=(4.23 kJ/mol,ΔH=39.01 kJ/mol,ΔS=145.22 J/mol/K;吸附剂在再生使用3次内吸附性稳定。由此可知,沸石改性聚丙烯酰胺复合材料对吸附诱惑红色素具有良好的吸附性和再生性。     

牛血清蛋白磁性壳聚糖微球谷氨酸改性吸附

研究谷氨酸改性磁性壳聚糖微球对于牛血清白蛋白的吸附。采用反相悬浮法制备谷氨酸改性磁性壳聚糖微球(GA-CMNs),利用红外光谱仪检测壳聚糖连接谷氨酸效果、扫描电子显微镜(SEM)观察微球形貌、激光粒度仪检测微球粒径分布;考察不同pH值、NaCl质量分数、BSA质量浓度、吸附时间对谷氨酸改性磁性壳聚糖微球BSA吸附效果的影响,并对吸附行为进行吸附动力学和吸附热力学分析。结果表明:最佳吸附溶液pH值为5,BSA质量浓度、吸附时间与BSA吸附量呈正相关,而NaCl质量分数则相反;谷氨酸改性磁性壳聚糖微球对BSA吸附平衡过程符合动力学准二级方程模型和Langmuir吸附等温线模型,在BSA初始质量浓度为1 mg/mL时有最大平衡吸附值,为83.5 mg/g;经过5次3%NaCl溶液洗脱-吸附操作循环后,洗脱率仍高于90%。谷氨酸改性磁性壳聚糖微球对牛血清蛋白的吸附性能良好。