纳米Co/rGO磁性复合吸附材料的制备及对Cu2+的吸附性能

以改进Hummer法制备的薄片状氧化石墨烯(GO)为载体和模板负载钴离子，然后采用原位还原法制得纳米金属Co/石墨烯磁性复合吸附材料(Co/rGO)，并将其应用于对Cu2+的吸附和脱除，以期为高效可复用的铜离子脱除剂的合成与应用提供指导。实验结果证实，Co/rGO复合材料具有超顺磁性，能够很方便的使用磁铁进行分离并在无磁场情况下振荡分散。Co/rGO复合材料对Cu2+具有稳定的吸附/脱附性能，实验条件下对Cu2+的最大吸附容量达到117.5 mg/g且5 min内实现吸附平衡，远优于其原料GO的60 min吸附容量27.6 mg/g。本工作系统考察了NaOH加入量、络合剂种类、溶剂种类等关键因素对Co粒子在rGO载体上形貌和分布特性的影响，比较了不同合成条件下的复合材料对Cu2+吸附效果的影响，并对优选条件下制备的Co/rGO复合材料进行了FT-IR, XRD, SEM表征。研究结果表明，纳米Co/rGO磁性材料对Cu2+的吸附过程更符合Freundlich模型，属于多层吸附。室温下吸附焓ΔH=17.81 kJ/mol，吸附反应平衡常数Kθ=3.65。当初始Cu2+浓度为39.22 mg/L时，对Cu2+的吸附率为93.47%，五次吸附/脱附循环后吸附容量仍保持在初始值的94%，每次吸附后溶液中残余Cu2+浓度均满足钴电解液对杂质铜离子的浓度去除要求(5 mg/L)或GB 8978-1996污水综合排放标准3级(2 mg/L)，有望在相关领域发挥作用。     

载铜树脂处理高含盐氨氮废水的性能

针对高含盐氨氮废水，选择具有不同功能基团的树脂为载体，进行负载Cu2+改性制得载铜树脂并对其处理高含盐氨氮废水的性能进行研究。在筛选出最佳载铜树脂的基础上，研究pH及Na+浓度、树脂投加量、反应时间对载铜树脂处理高含盐氨氮废水效果的影响，通过对吸附氨氮前后的载铜树脂进行SEM和EDS表征分析并构建吸附动力学模型以进一步探究配位吸附的过程。结果表明，Cu2+可与螯合树脂D751稳定结合且在宽pH值下均表现出耐盐性和良好的氨氮吸附效果；在室温(25℃)、pH=11及Na+浓度4 g/L、树脂投加量8 g/L、反应时间60 min的条件下，D751载铜树脂对氨氮的去除率为34.8%。D751载铜树脂吸附氨氮后其表面出现明显的晶状结构物质，该物质可能为铜氨络合物。D751载铜树脂对高含盐氨氮的吸附符合准二级动力学模型。     

苛化淀粉对磁铁矿和金云母浮选分离的影响及机理研究

以磁铁矿和金云母为研究对象，探讨在十二胺浮选体系下苛化淀粉对两种矿物浮选分离的影响及其作用机理。以十二胺为捕收剂，苛化阳离子醚化淀粉（CCES）、苛化羧甲基淀粉钠（CCMS）、苛化糊精（CD）为抑制剂，对磁铁矿和金云母进行浮选分离试验。采用单矿物浮选试验、Zeta电位分析、吸附量测定、红外光谱分析和人工混合矿浮选分离试验等方法分析苛化淀粉与矿物作用方式。结果表明:金云母和磁铁矿表面电性差异较小，十二胺对两种矿物选择性较差；CCES、CD、CCMS均能吸附在磁铁矿和金云母表面，苛化淀粉与磁铁矿的作用方式主要以化学吸附为主，同时存在静电吸附和氢键作用；而与金云母的吸附方式为静电吸附和氢键作用；三种苛化淀粉对磁铁矿的抑制强度为:CCES>CD>CCMS，对金云母的抑制效果较差。      

金属有机骨架材料（MOFs）用于气态轻烃的高效分离研究进展

气态轻烃（C₁～C₃）如甲烷、乙烯、丙烯分别作为应用最广的清洁燃料和大宗化工产品，在国民经济中占据重要的地位。然而，在其生产过程中广泛存在着分离与提纯能耗较高的问题。金属有机骨架材料（MOFs）作为第三代新型多孔材料，近年来在轻烃分离领域显示出巨大的应用潜力。本文综述了MOFs用于气态轻烃分离的现状和机理，总结了本文作者课题组针对不同轻烃产物的分离要求，对MOFs进行了精确的孔径调控、配体功能化修饰、构筑吸附位点、调变柔性结构“开口压力”等，实现了多种气态轻烃组分的高效分离。最后，针对低碳烃工业分离过程中存在的关键问题，对MOFs材料的吸附分离机理进行了深入分析，以及MOFs工业化应用所面临的结构稳定性与分离工艺匹配等进行了展望。     

磁性纳米材料处理含铀废水的研究进展

磁性纳米材料具有较强的化学稳定性、可再生回收、良好的吸附性能和易于分离等优点，在去除水溶液中的铀酰离子方面有广泛的应用前景。然而，磁性纳米材料也存在易团聚、易氧化等不足，通过表面修饰或改性等方法可改善其不足，提高其对废水中铀酰离子的去除能力，改善其吸附效果。本文通过总结近年来的相关研究资料，概括了磁性纳米材料的种类，归纳总结并比较了不同种类磁性纳米材料对含铀废水的去除能力及优势与不足，探讨了磁性纳米材料在含铀废水处理中的应用并对其机理进行了分析，阐述了磁性纳米材料去除溶液中铀酰离子的影响因素，简述了目前磁性纳米材料在处理含铀废水中有待解决的问题，并对其在分离放射性元素方面的应用前景进行了展望。     

燃油选择性吸附脱硫的多孔材料研究进展

吸附脱硫技术具有操作条件温和、节能、不改变燃油品质和成本低等特点而备受关注。针对噻吩类难脱除硫化物的深度脱除和转化问题，综述了近年来应用多孔吸附材料选择性吸附超深度脱除燃油中噻吩类硫化物的作用机理及最新研究进展。重点分析了分子筛、金属有机骨架、多孔炭材料、复合材料等不同吸附剂的研究现状，并探讨了各种吸附材料的吸附机理、改性方式和优缺点。本文指出分子筛因优异的热稳定性、高比表面积、均一的孔道结构、低成本和易于工业化等特点，是目前最具优势的吸附剂材料。未来研究应着重阐明吸附机理、提高合成便捷性、脱硫性能以及再生能力，更全面系统的研究将为开发具有理想选择性和再生能力的高效吸附剂奠定基础。     

γ-环糊精固载淀粉的制备及其对废水中染料去除性能研究

以环氧氯丙烷为交联剂,将功能主体分子γ-环糊精引入淀粉中,合成了γ-环糊精固载淀粉CS-γCD。通过单因素实验优化了反应条件。采用红外/拉曼光谱(IR/RAM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射谱(XRD)表征了产物结构。考察了CS-γCD对亚甲基蓝、甲基紫及刚果红3种不同结构染料的吸附性,对模拟混合染料废水的脱色性能,及其材料自身的降解性能。结果表明,CS-γCD对各染料的吸附量不仅较其他吸附材料显著提高,并对不同结构种类的染料具有了更为广泛的吸附能力,其对混合染料废水的脱色率接近90%。CS-γCD可被酶降解,但降解速率较天然淀粉缓慢,稳定性有所提高,使用寿命相对延长,更利于其在污水处理方面的推广应用。     

硅藻土基纳米结构AlOOH-MnO_2复合氧化物沉积制备及其对As(Ⅴ)吸附性能

以结晶氯化铝为铝源、尿素为沉淀剂、高锰酸钾为锰源、过硫酸铵为氧化剂、十二烷基苯磺酸钠为模板剂,采用水热法在硅藻土藻盘上沉积制备纳米花片状Al OOH-MnO_2复合氧化剂。采用SEM、TEM、XRD、BET、XPS等方法对样品进行表征,并研究样品对As(Ⅴ)的吸附规律。结果表明:样品比表面积为95 m~2/g时,对As(Ⅴ)的最大吸附容量为90 mg/g,对初始质量浓度为10 mg/L的含As(Ⅴ)废水去除率能够达到98%;样品对As(Ⅴ)的吸附等温模型更符合Langmuir等温式。