纳米聚丙烯-丙烯酸酯改性材料对海面浮油的吸收性能研究

纳米聚丙烯-丙烯酸酯改性材料可用于吸附海面浮油,是一种性能优良的吸油材料。文章研究了纳米聚丙烯-丙烯酸酯改性材料的油水选择性、重复使用性能、保油性、吸附动力学、对不同油品的吸附性能,并对由纳米聚丙烯-丙烯酸酯改性材料制作的不同形式的吸油产品进行了海面浮油吸收的中试研究。实验结果表明,纳米聚丙烯-丙烯酸酯改性材料具备优良的亲油疏水性、重复利用性和保油性能,其对柴油的吸附符合二级吸附动力学方程。与市售聚丙烯吸油产品相比,纳米聚丙烯-丙烯酸酯改性材料吸油产品对海面浮油吸收效果较好,具有良好的发展前景。     

用于高湿度废气中甲苯吸附净化的疏水型ZSM-5分子筛的合成及其吸附性能研究

采用水热原位法合成了不同硅铝比的ZSM-5分子筛,研究了硅铝比对ZSM-5分子筛结构和疏水性的影响。以典型的挥发性有机物甲苯为对象,在动态吸附实验装置上评价了ZSM-5分子筛吸附有机物的性能,并拟合了甲苯在疏水ZSM-5上的吸附等温线方程。结果表明,高硅铝比ZSM-5具有良好的疏水性,其静态水吸附容量为0.014 g·g^-1,在高湿度条件下,甲苯浓度为1800 mg·m^-3,GHSV为25000 ml·h^-1·g^-1,温度为35℃,甲苯穿透吸附容量为0.041 g·g^-1,甲苯饱和吸附容量为0.075 g·g^-1。吸附等温线的拟合显示,甲苯在疏水ZSM-5分子筛上的吸附符合Langmuir-Freundlich复合模型。     

水稻秸秆蒸汽爆破-酯化改性制备吸油材料

以水稻秸秆为原料进行蒸汽爆破-酯化改性制备溢油吸附材料。未改性水稻秸秆有一定的吸油能力,其饱和吸油倍率、吸水倍率分别为5.66 g·g^-1,7.59 g·g^-1。通过对水稻秸秆进行蒸汽爆破-酯化改性后,发现其亲油疏水性能得到显著改善。对酯化反应的影响因素进行系统考察,得到优化的改性条件为反应温度为80℃,催化剂对甲基苯磺酸酐浓度为0.75%,反应时间为6 h。改性后水稻秸秆吸油倍率为8.54 g·g^-1,吸水倍率为0.10 g·g^-1。对蒸汽爆破-酯化改性前后水稻秸秆材料进行BET、XRD以及FT-IR表征,发现爆破处理后材料的孔径增大;非结晶态以及乙酰基特征峰的出现说明水稻秸秆发生酯化改性反应。     

三维多孔溢油吸附海绵性能研究

探究YN02-30PK-01型溢油吸附海绵的吸附性能。分析了油黏度对饱和吸油倍率、饱和吸附时间及保油率的影响。当油黏度247 mm2/s,吸附海绵的饱和吸附量最大可以达到40.889 g/g;随着黏度的增加,饱和吸附时间延长;静态保油率可达到95%。吸附海绵水面24 h后,其静态吸水率仍不到其自重的10%。最后实验确定了吸附海绵的破损性、溶解性及沉降性。     

一种新型甲苯吸收剂的复配及性能评价

实验采用吸收法系统研究了矿物油、植物调和油及二者按不同比例复配后的新型吸收剂对甲苯吸收效率、吸收饱和时间及饱和吸收量的影响。结果表明,矿物油和植物调和油对甲苯的初始吸收效率均可达到95%以上,但其相应地饱和吸收时间分别仅为155 min和145 min,且最大饱和吸收量分别为10.2,6.0 mg/g;而经不同比例复配后的新型吸收剂的初始阶段饱和吸收量却下降至89%～93%,当甲苯的吸入浓度为4 000 mg/m³时,其饱和吸收时间和最大饱和吸收量却分别增加至305 min和13.62 mg/g。经实验对甲苯整体吸附性能研究,三者综合吸收效果为:新型吸收剂>矿物油>植物调和油。     

苯基有机物在硅油类溶剂上的吸收传质性能实验探讨

焦油脱除是生物质气化规模化应用的瓶颈之一,目前研究主要集中于焦油的脱除效果、吸收剂的筛选和吸收系统工艺的设计,对核心吸收单元的传质机理探索较少。搭建生物质焦油模拟物吸收评价装置,选取苯和甲苯为焦油模拟物,对硅油类为代表的吸收剂展开传质性能研究。初步探讨吸收性能与吸收剂所含基团之间的作用关系,分析不同黏度甲基硅油对吸收过程的影响。结果表明：硅油类吸收剂对两种模拟物具有较好吸收性能,苯甲基硅油、氨基硅油、甲基硅油、水性硅油对苯的单位吸收量由517 mg·L^-1降低到96 mg·L^-1;对甲苯的单位吸收量由488 mg·L^-1降低到157 mg·L^-1,氨基和苯环的存在可明显地改善焦油吸收量。甲苯的吸收能力随着黏度的增大呈现线性变化,而苯的吸收能力呈现指数性降低,拟合得到了体积吸收系数和黏度的关联曲线。     

接枝改性法制备天然橡胶吸油材料的工艺研究

以丙烯酸丁酯为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过氧化苯甲酰为引发剂,采用乳液聚合法合成吸油性橡胶。研究了引发剂和交联剂种类和用量、反应时间和温度、天然胶乳和单体配比对吸油性能的影响,并对吸油橡胶的吸油倍率及对水面浮油的回收性能等进行了考察。通过对煤油等几类油品的吸收对比,确定最佳的工艺条件。制得的吸油橡胶吸煤油最高可以达11.92g/g;吸四氯化碳为15.21g/g。     

丙烯酸2-乙基己酯与丙烯酸羟乙酯共聚合成高吸油性树脂的研究

以丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸羟乙酯为单体进行共聚合,聚合体系中并不加入交联剂,采用悬浮聚合的方法制得自交联型高吸油性树脂,测定了树脂的吸油性能。系统地研究了影响树脂吸油性能的诸多因素,包括单体配比、引发剂用量、油水相比等。结果表明:树脂的吸油倍率随着单体配比、引发剂用量、油水相比的变化而出现一最佳值,而且树脂对不同油品的吸收能力并不相同,其吸油倍率依次为:甲苯>苯>环己烷>煤油,吸收甲苯可达21.5gg-1, 吸收苯可达20.5gg-1,对不同油品的吸收能力不同这一现象从理论上进行了解释。同时,还测定了树脂的吸油速率和热失重曲线,结果说明树脂在吸油4小时后达到饱和吸收,在370℃以下不分解,说明该树脂在常温下稳定,是一种理想的工业用废液的处理剂。     

Static and dynamic adsorption of fluoride using La(Ⅲ)-loaded chitosan beads crosslinked with EGDE

利用乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)替代戊二醛对壳聚糖微球进行交联,然后负载稀土镧离子La(Ⅲ),制备得到新型的除氟剂（CEB-La）。研究了CEB-La对F^-的静态和动态吸附性能。静态吸附实验结果表明：该除氟剂的静态吸附条件为pH7.0、温度50℃、吸附时间60 min、振荡频率120 r·min^-1;当CEB-La用量3 g·L^-1时,对浓度10 mg·L^-1含氟水的除氟率可达92.9%;CEB-La对F^-的吸附过程符合Langmuir和Freundlich吸附等温线,饱和吸附容量为25.7 mg·g^-1;拟二级动力学方程能较好地描述CEB-La对F^-的吸附动力学过程;CEB-La吸附饱和后,经NaOH溶液处理后再与镧离子螯合,可有效再生;共存阴离子特别是CO ^{2 -}₃ 和HCO^-₃对CEB-La的除氟性能有不利影响。动态吸附实验结果表明：进水流量3 ml·min^-1时,CEB-La适于处理F^-浓度2～15 mg·L^-1的含氟水;利用Thomas模型可较好地描述CEB-La对F^-的动态吸附特征,动态饱和吸附容量为3.67 mg·g^-1。因此,CEB-La的除氟性能优越,再生方法简单,使用成本较低,具有较好的应用前景。     

改性三聚氰胺海绵的制备及吸油性能研究

利用正辛基三氯硅烷对三聚氰胺海绵疏水改性得到吸油材料。考察不同溶剂、硅烷溶液浓度和浸渍时间对于样品性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和接触角测试对改性前后样品微观形态、结构组成及水湿润性进行表征。重点研究材料的吸油性能,结果表明,对原油、润滑油、大豆油和柴油的吸附倍率可达74⁹5 g/g,可用准一级吸附模型描述材料对于4种油品的吸附动力学过程;样品在重复使用、油水分离和动态吸油测试中表现优异。改性三聚氰胺海绵制备简单、操作方便,是一种有潜力的吸油材料。     

混合致孔剂对吸油树脂的影响

本研究采用悬浮聚合法制备了致孔性丙烯酸酯吸油树脂。研究结果表明,当体系中引入混合致孔剂,溶剂萃取后的吸油树脂有着更好的油品吸收率,进一步证明了吸油率对树脂内部孔结构的依赖性。使用异戊醇与乙酸乙酯混合致孔剂时,汽油、煤油、柴油吸油率分别达到16.9 g·g-1、13.0 g·g-1、9.2 g·g-1,而当使用丁酮与乙酸乙酯混合致孔剂为单体量的55.0%(wt)时,汽油、煤油、柴油的吸油率为分别为17.2 g·g-1、14.7 g·g-1、10.6 g·g-1。     

纳米腐殖酸动态吸附废水中镉离子及其洗脱特性

在静态法研究纳米腐殖酸吸附模拟含镉废水基础上搭建考察模拟含镉废水中镉离子在吸附剂上动态吸附及洗脱特性的吸附柱实验装置,考察镉离子溶液浓度、吸附(脱附)温度、共存离子和进料流速对穿透吸附量和饱和吸附量的影响,运用Thomas模型研究了纳米腐殖酸柱吸附过程动力学机理,测定了再生后纳米腐殖酸的穿透吸附量和饱和吸附量,结果表明:初始镉离子浓度150 mg·L^-1和流速10 ml·min^-1下,其饱和吸附量分别为426.3 mg·g^-1和405.5 mg·g^-1;Thomas模型所得饱和吸附量q_em分别为364.1、436.1和441.9 mg·g^-1;洗脱峰镉离子浓度分别为3.3、12.0和22.0 g·L^-1;共存离子SO₄^2-浓度增加,纳米腐殖酸对镉离子的穿透吸附量和饱和吸附量降低;吸附和脱附均可常温工况进行。经30次吸附和再生后,穿透吸附量和饱和吸附量无明显降低。用红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)及X射线能谱仪(EDS)对纳米腐殖酸吸附再生前、后性能进行表征,结果表明:纳米腐殖酸物化性能稳定,形貌基本无变化,尺度发生一定程度减小,表面及内部的氨基、羟基等对吸附镉离子均发挥有效作用,该材料可满足重复使用。     

水体突发有机物污染应急吸附材料筛选

针对水体突发有机物污染应急处置需求,开展了常见吸油材料的有机物吸附性能测试,评估其在水体突发有机污染中的应用潜力。采用重量法测试了吸油棉、聚氨酯泡沫、颗粒树脂、岩棉板和吸油毡等5大类12种吸油材料的饱和吸附时间、饱和吸附倍率和保油率,以评价材料的吸油性、保油性以及疏水性,开展了高吸油材料对甲醇、乙醇、丙酮、甲苯、对二甲苯和正己烷的吸附性能和保油性能测试,并进行了循环利用实验。结果表明,白色吸油棉、聚氨酯泡沫和岩棉在5 min内可吸油饱和,饱和吸油倍率在10 g/g以上。其中吸油棉和岩棉对测试的有机物也有良好的吸附能力,饱和吸附倍率为6.014～10.62 g/g,饱和吸附时间不超过5 min,且保持率均在90%以上。进行10次循环使用后,吸油棉的吸油倍率仍可维持在5.594 g/g;岩棉在进行6次循环使用后,饱和吸油倍率将下降至3.318g/g。因此,除常用的吸油棉以外,岩棉板也可作为应急吸油材料的备选。本研究结果可为水体突发有机物污染应急处置中吸附材料的选择提供参考和依据。     

风化壳淋积型稀土矿中主要矿物对NH4+的吸附行为和机理研究

为了高效洗脱风化壳淋积型稀土矿残留铵盐,研究了风化壳淋积型稀土矿中主要粘土矿物(蒙脱土、埃洛石、伊利石、高岭土)、石英、云母、长石对NH⁺₄的吸附行为和机理。结果表明,蒙脱土、埃洛石、伊利石、高岭土、石英、云母、长石及稀土矿对NH⁺₄的吸附属于单分子层吸附,符合Langmuir等温吸附模型,对NH⁺₄的最大吸附量分别为4.1 mg·g^-1、1.5 mg·g^-1、0.9 mg·g^-1、0.3 mg·g^-1、0.1 mg·g^-1、0.1 mg·g^-1、0.2 mg·g^-1、3.4 mg·g^-1;粘土矿物对NH⁺₄的吸附亲和力大小顺序为：蒙脱土>埃洛石>伊利石>高岭土;石英、云母、长石对NH⁺_4<...     

丙烯酰胺型氧氟沙星吸附材料的制备及性能研究

采用自由基聚合法,在溶液聚合体系中将功能单体丙烯酰胺（AM）接枝于聚丙烯伯胺树脂球（PSA）表面,制得了接枝微粒PAM/PSA,考察了主要因素对接枝聚合的影响,并探究了其对氧氟沙星的吸附行为。结果表明,在引发单体AM进行接枝聚合的反应中,适宜的条件为：在温度为30℃、单体浓度为11.1%、引发剂用量0.4 g的条件下,在乙醇溶液中反应8 h,可制得接枝度为476.9 mg·g^-1的接枝微粒,其对氧氟沙星的最大吸附量达到118 mg·g^-1。     

牡丹壳基类石墨烯多孔炭材料对四环素的吸附研究

以废弃牡丹壳为原料，通过浸渍-煅烧的方法，制备了类石墨烯多孔炭(PGCs)。借助TEM、XRD和BET分析仪等对PGCs进行了表征，考察了溶液pH值、吸附时间和温度等因素对PGCs去除四环素(TC)性能影响。结果表明：PGCs材料具有较高石墨度、比表面积(3 626.2 m²·g^-1)、孔容(1.035 cm³·g^-1),以及丰富的含氧表面官能团；在pH值=3～11、盐离子存在条件下(c_Na2SO4/NaCl=0.1～0.5 mol/L),该材料对TC均表现出良好的吸附性能；吸附为自发吸热过程，符合Freundlich等温吸附和Pseudo-second-order动力学模型，25℃时平衡吸附量为858.0 mg·g^-1。经过5次吸附-解吸后，吸附量仍保持在500 mg·g^-1以上。结合表征分析和吸附研究，认为PGCs材料对TC的高效吸附得益于其高比表面积和多级孔结构，以及表面C=O和sp<...     

石墨烯改性熔喷聚丙烯非织造材料及其吸附性能

以甲基丙烯酸丁酯(BMA)为单体,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,对GO进行功能化,将功能化氧化石墨烯(GO)接枝到熔喷聚丙烯非织造材料(MBPP)表面,然后将氧化石墨烯还原,制得石墨烯改性熔喷聚丙烯非织造材料(RGO-MBPP)。通过FTIR、Raman和SEM表征了RGO-MBPP的结构,并考察了RGO-MBPP的饱和吸油率、保油率和重复使用率。结果表明:石墨烯附着在MBPP纤维表面;MBPP的饱和吸油率为29.65g/g,当氧化石墨烯的质量浓度为1.0 g/L、BMA用量为3 m L时,得到RGO-MBPP饱和吸油率可达34.66 g/g。RGO-MBPP使用5次的饱和吸油率分别为34.39、34.10、34.73、35.29、31.72 g/g,表明RGO-MBPP重复使用4次后仍具有良好的吸附性能。     

CaO表面更新对微拟球藻催化热解制备生物油的影响

分别以水合化法和热缺陷法对CaO进行表面更新,用N₂物理吸附(BET)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和CO₂吸附技术对表面更新后的CaO进行了结构表征,并利用制备的CaO在管式炉内对微拟球藻进行了催化热解研究.结果表明:两种更新方法均能明显提高CaO的比表面积、介孔数目及孔体积.CaO的表面更新处理没有改变基本的晶相结构,仍为立方晶型.两种更新方法均能显著提高CaO的催化活性,且改善了产物油品的性能.相比较而言,水合CaO的催化脱氧性能较高,催化热解得到的生物油产率为28.65%、含氧量为4.67%、热值高达38.600 kJ·g^-1、运动黏度低(8.011 mm²·s^-1)、含水率低(2.49%),且催化热解后的生物油以C₁₂～C₁₇饱和直链烷烃为主,适合进一步精制为生物柴油.     

石墨烯改性熔喷聚丙烯非织造材料制备及其吸附性能

以甲基丙烯酸丁酯(BMA)为单体,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,对GO进行功能化,将功能化氧化石墨烯(GO)接枝到熔喷聚丙烯非织造材料(MBPP)表面,然后将氧化石墨烯还原,制得石墨烯改性熔喷聚丙烯非织造材料(RGO-MBPP)。通过FTIR、Raman和SEM表征了RGO-MBPP的结构,并考察了RGO-MBPP的饱和吸油率、保油率和重复使用率。结果表明:石墨烯附着在MBPP纤维表面;MBPP的饱和吸油率为29.65g/g,当氧化石墨烯的质量浓度为1.0 g/L、BMA用量为3 m L时,得到RGO-MBPP饱和吸油率可达34.66 g/g。RGO-MBPP使用5次的饱和吸油率分别为34.39、34.10、34.73、35.29、31.72 g/g,表明RGO-MBPP重复使用4次后仍具有良好的吸附性能。     

硝酸锂改性钛系离子筛的制备及其吸附性能

钛系锂离子筛具有较高的锂吸附容量和稳定性,对其制备工艺及性能进行改进研究具有重要意义。使用硝酸锂和碳酸锂混合物作为锂源,与二氧化钛在500℃下进行固相反应,生成层状钛酸锂;使用0.2 mol·L ^-1盐酸对其酸洗24 h,得到了锂离子筛吸附剂;采用X射线衍射、扫描电镜、粒度分析、N ₂吸附-脱附方法等,对其性能进行了表征;通过锂离子的吸附实验,确定了吸附和再生性能;探究了该新型吸附剂的锂离子吸附机理。结果表明：吸附过程是单分子层化学吸附;经过改性,离子筛颗粒更加细小,孔体积和比表面积更大,结构完整;在70 mg·L ^-1的Li ⁺溶液中,吸附量为25.01 mg·g ^-1,准二级吸附速率常数为0.2762 g·(mg·h) ^-1,吸附速率较之未改性提高了54.56%;该离子筛对浓度为11.6 mg·L ^-1的Li ⁺溶液,其锂去除率可以达到99.77%。