淀粉/二氧化硅微球对水中重金属离子的吸附性能

利用土豆淀粉、玉米淀粉、正硅酸乙酯为原料,氨水为催化剂,通过溶胶-凝胶法制备了淀粉/二氧化硅复合微球,研究了该复合微球对水中铅离子的吸附性能。结果表明,在弱碱性条件下,淀粉/二氧化硅复合微球对水中铅离子表现出良好的吸附性能,其对铅离子的吸附行为符合Langmuir模型和Freundlich模型,对铅离子的饱和吸附量为31.34 mg/g。动力学研究表明,淀粉/二氧化硅复合微球对铅离子的吸附符合拟二级动力学模型,在淀粉/二氧化硅复合微球的活性点上的化学反应为吸附控制步骤。     

层状结构KMSS-1应用于吸附锌离子

采用水热法合成层状结构的KMSS-1材料。用SEM、傅里叶红外光谱仪XRD及对合成的KMSS-1材料的形貌、结构和纯度进行表征。研究了该材料对锌离子的吸附性能,考察了KMSS-1材料吸附锌的动力学及等温吸附模型。电镜表征结果表明,水热温度为200℃成功合成出的样品形貌成片状,有着很好的层状结构。吸附锌的研究结果表明,在200℃下水热法合成的层状结构KMSS-1材料表现出较高的吸附性能,该层状结构KMSS-1材料对锌的吸附动力学模型符合准二级动力学,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型。将层状结构KMSS-1材料用于净化废水中的锌,结果较好。     

功能化微球组装膨胀石墨同时吸附重金属和染料污水的研究

利用微波-水热技术,在膨胀石墨的表面及孔道内部组装大量的功能化二氧化硅微球,形成新型的复合吸附材料。通过对含有甲基橙和铜离子污水的处理,结果表明,该吸附材料在吸附甲基橙的同时,完成对铜离子的化学键合,这是由于二氧化硅微球表面的大量的巯基能够与铜离子形成稳定的螯合物,并且吸附、螯合作用能够在短时间内完成,通过紫外吸收光谱和原子吸收光谱表征,证明该复合材料能够同时吸附染料污水中的重金属离子与染料分子。     

功能化微球组装膨胀石墨同时吸附重金属和染料污水的研究

利用微波-水热技术,在膨胀石墨的表面及孔道内部组装大量的功能化二氧化硅微球,形成新型的复合吸附材料。通过对含有甲基橙和铜离子污水的处理,结果表明,该吸附材料在吸附甲基橙的同时,完成对铜离子的化学键合,这是由于二氧化硅微球表面的大量的巯基能够与铜离子形成稳定的螯合物,并且吸附、螯合作用能够在短时间内完成,通过紫外吸收光谱和原子吸收光谱表征,证明该复合材料能够同时吸附染料污水中的重金属离子与染料分子。     

草酸铜煅烧法制备多孔氧化铜及Cr(Ⅵ)吸附性能

制备多孔结构是提高材料对重金属离子吸附能力的一种有效方法.利用沉淀法制备了不同形貌的草酸铜粒子,再将草酸铜粒子在400℃煅烧,得到了具有优异吸附能力的CuO多孔微球.研究了Cu2和C2 O2-的摩尔比和反应温度对草酸铜以及煅烧后得到的CuO的物相、形貌和粒径的影响.对比分析了草酸铜和CuO多孔微球对Cr(Ⅵ)离子的吸附性能.由空心的草酸铜煅烧得到的CuO多孔微球对Cr(Ⅵ)离子表现出优异的吸附能力.最后分析了CuO多孔微球对Cr(Ⅵ)离子吸附的动力学和平衡吸附规律.     

载铁二氧化硅的制备及对Cd~(2+)的吸附研究

以正硅酸乙酯为原料,在碱为催化剂下以溶胶-凝胶法制备微球二氧化硅,并在此基础上负载纳米铁,研究载铁二氧化硅微球对Cd2+的吸附效果。采用扫描电镜、X射线衍射仪、原子吸收光谱仪来测定材料的结构和性能。结果表明,所制备材料为球形状,XRD中2θ在23°和44°处分别证明二氧化硅和铁的存在;在303 K、初始Cd_(2+)的质量浓度为50 mg/L,载铁二氧化硅吸附容量可达到32.00 mg/g,比纯的纳米二氧化硅吸附容量提高1.1倍;随着Cd~(2+)初始含量的增加,溶液p H的增大,载铁二氧化硅饱和吸附容量略有上升。载铁二氧化硅等温吸附模型较符合Langmuir模型,吸附动力学模型较为符合准2级反应模型。     

偕胺肟基功能化SBA-15对水中Cu~(2+)的吸附性能

以正硅酸乙酯和2-氰乙基三乙氧基硅烷为硅源,聚(乙二醇)-聚(丙二醇)-聚(乙二醇)三嵌段共聚物为模板剂,采用共缩聚法水热合成了氰基介孔二氧化硅(CN-SBA-15),然后与羟胺发生胺肟化反应将氰基功能化二氧化硅转化为偕胺肟基介孔二氧化硅(AO-SBA-15)。用傅里叶红外光谱仪、N_2吸附-脱附对其结构进行了表征,并以AO-SBA-15作为吸附剂,研究吸附过程的动力学和等温特性。表征结果表明,孔径为4.76 nm,且存在较大比例的微孔,有利于络合铜离子。吸附动力学和等温线拟合结果表明,吸附过程较符合拟二级动力学模型;Langmuir模型能很好地描述AO-SBA-15对水中Cu~(2+)的实际的吸附情况,且在40℃时最大吸附量为34.18 mg/g。热力学研究表明,吸附过程是一个吸热的自发过程,且高温更有利于吸附反应。     

铜离子印迹聚合物的制备及吸附动力学

以羧基纤维素钠和铜离子为原料,戊二醛为交联剂,制备了铜离子印迹聚合物。采用红外光谱(FT-IR)对吸附材料进行表征,用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了其对Cu~(2+)的吸附性能。结果表明,CMC通过戊二醛成功交联生成MIP-CMC。吸附性能分析表明,吸附在160 min内达到平衡,吸附动力学过程符合准二级动力学模型,平衡吸附量为58.33mg·g~(-1)。     

四乙烯五胺改性多孔二氧化硅制备及CO2吸附性能

以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂，原硅酸乙酯（TEOS）为硅源，1,3,5-三异丙基苯（TPB）为扩孔剂，制备不同孔道结构的多孔二氧化硅纳米微球（PSNs），将四乙烯五胺（TEPA）通过物理浸渍法负载到PSNs上，合成TEPA-PSNs吸附剂。利用扫描电镜、透射电镜、红外光谱、N₂吸附-脱附循环实验和热重分析对材料的结构性能和热稳定性能进行表征，成功制备了具有不同孔道结构的胺基化多孔二氧化硅。对吸附剂材料进行CO₂吸脱附实验和动力学研究，结果表明：当TPB含量增多时，吸附剂材料吸附的CO₂量也随之增大，并且TEPA-PSNs-0.5在75℃时吸附量最大，达4.70mmol/g；一阶动力学模型能较好地预测该吸附剂的CO₂吸附过程；经过5次循环，其再生性能仍然高达94.34%。因此，合成的胺基化多孔二氧化硅具有高吸附量和良好稳定性，是用于二氧化碳捕集的潜在材料。     

磁性淀粉微球对Ni(Ⅱ)吸附性能的研究

研究了磁性淀粉微球对Ni(Ⅱ)的吸附性能。考查了在常温条件下,反应时间、Ni(Ⅱ)的初始浓度、磁性淀粉微球的用量等对吸附性能的影响。探讨了磁性淀粉微球对Ni(Ⅱ)的吸附热力学和吸附动力学行为。结果表明:Ni(Ⅱ)为80mg/L,磁性淀粉微球用量为30mg时,在常温下经过80min的振荡吸附,磁性淀粉微球对Ni(Ⅱ)饱和吸附量达到11.69mg/g;吸附热力学表明磁性淀粉微球对Ni(Ⅱ)的吸附行为符合Freundlich方程;磁性淀粉微球对Ni(Ⅱ)离子的吸附过程可用准一级和准二级动力学模型进行模拟,但更符合二级动力学方程。     

热改性生物质炭微球及对水中结晶紫的吸附

利用油茶果壳制备了一种生物质炭微球,并且对其进行热改性后用于对水中结晶紫的吸附去除研究。BET表征结果表明改性后的炭微球中有较多中孔结构,比表面积可达349.240m~2/g。吸附实验考察了溶液吸附动力学、溶液pH值的影响和等温吸附。实验结果表明在结晶紫溶液的pH为8时其吸附效果最佳,动力学实验结果表明在120min时油茶籽壳生物质炭微球对结晶紫的吸附可达到吸附平衡,且动力学拟合的结果显示其动力学吸附行为更符合拟二级动力学模型。吸附等温线数据较符合Langmuir模型(R20.96),在25℃下,热改性处理后的油茶籽壳生物质炭微球吸附结晶紫的最大吸附量达到了40.1mg/g。     

氨基功能化超顺磁性PGMA高分子微球去除废水中的铬(Ⅵ)

通过渗透沉积过程合成单分散的磁性聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA-NH2)高分子微球,对其进行了SEM,FT-IR,XRD表征.并着重研究了磁性PGMA-NH2高分子微球对Cr(Ⅵ)的吸附性能及吸附机理.结果表明,此磁性高分子微球对Cr(Ⅵ)有较高的吸附量,等温吸附数据符合Langmuir模型,在温度298.15 K,...     

瓜环的固载化过程及其对甲基橙的吸附动力学

研究了羟基瓜环在氯甲基化聚苯乙烯株（氯球）上的固载动力学及固载影响因素,并研究了固载化瓜环对甲基橙染料的吸附动力学.结果表明,羟基瓜环通过亲核取代反应固载到氯球上,提高固载温度和提高羟基瓜环的投加量有利于瓜环的固载.羟基瓜环在氯球上的固载动力学符合准二级动力学方程.固载化瓜环对甲基橙的吸附动力学符合准二级动力学模型,而准一级动力学模型适合吸附过程的初始阶段,吸附过程受颗粒内扩散控制,但不是吸附速率的唯一控制因素,整个吸附过程是多种动力学机理共同作用的结果.     

黏度调控合成MgO微球及对Cd~(2+)吸附性能研究

通过调控反应体系中溶液的黏度制备了分散性好的具有微纳分级结构的MgO微球。对其进行了结构以及形貌的表征和分析,研究了反应溶液黏度对Mg O微球结构以及形貌的影响,考察了其对水中Cd~(2+)的吸附机理。结果表明,该微球是由MgO多孔纳米片聚集组成,且尺寸均一。该Mg O微球对水溶液中的Cd~(2+)具有很好的吸附效果,较好地符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型,说明对Cd~(2+)的吸附是以化学吸附为主的单分子层吸附。其对Cd~(2+)的饱和吸附量可到1.543 g/g,在众多镉吸附材料中处于前列。水中Cd~(2+)会与MgO微球表面羟基中的H+发生交换,从而通过羟基中的O吸附在MgO微球表面。     

纳米二氧化硅微球表面接枝嵌段聚合物的制备及其在丙烯酸结构胶体系中的性能研究

以二氧化硅微球为模板,将其表面修饰上活性官能团。通过表面引发可控/“活性”自由基聚合,连续引发苯乙烯和甲基丙烯酸2-羟基乙酯聚合,得到表面接枝嵌段聚合物的纳米二氧化硅微球,并对其进行表征。将表面修饰的二氧化硅微球用于丙烯酸结构胶体系,并和未修饰二氧化硅微球的体系进行对比。研究结果表明：通过结构表征证明了目标产物合成成功;将表面修饰的二氧化硅微球用于丙烯酸结构胶体系,聚合物改性的纳米二氧化硅在拉伸强度、断裂伸长率和剪切强度等性能的表现均优于未改性的纳米二氧化硅;纳米二氧化硅在固化体系中具有增强增韧的作用,表面接枝聚合物改性后,其性能表现更优。     

磁性二氧化硅/壳聚糖复合气凝胶的制备及其对铜离子的吸附研究

采用共沉淀法制备四氧化三铁，通过改进Stober法将二氧化硅包裹在四氧化三铁表面，制备磁性二氧化硅，进一步制得磁性二氧化硅/壳聚糖复合气凝胶。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、比表面积测试(BET)和红外光谱分析(FT-IR)对其结构进行表征。结果表明，复合气凝胶的比表面积为24.93 m²/g，平均孔径为19.02 nm，是一种介孔材料，有利于对铜离子的吸附。考察了p H、复合气凝胶用量和铜离子初始浓度对吸附性能的影响。当p H为6.0、复合气凝胶用量为50 mg、铜离子初始质量浓度为10 mg/L时，复合气凝胶对铜离子的吸附率达98.99%，且循环使用4次后吸附率仍较高。复合气凝胶对铜离子的吸附过程遵循Langmuir吸附等温模型和准二级动力学方程，是一种熵增、吸热自发的化学吸附过程。     

交联壳聚糖复合微球对F-的吸附性能研究

以壳聚糖(CTS)包合氧化铝经戊二醛交联反应制备了复合微球作为氟离子吸附剂。主要研究了复合微球对F-的吸附模型和吸附动力学,并考察了再生次数对吸附容量的影响。结果表明复合微球对F-有很强的吸附作用和较快的吸附速率;吸附行为符合Freundlich模型,为吸热过程,吸附表观活化能△E=53.71kJ/mol;复合微球经碱液洗脱再生后能够多次使用。     

改性玉米秸秆对重金属Cu(Ⅱ)离子的吸附性能

选用产量高、利用率低、易燃烧造成污染的玉米秸秆,通过其植物纤维表面大量羟基为接枝点位,引入胺基基团,对秸秆进行改性,并对改性后的秸秆进行重金属铜离子的吸附性能测试。结果表明,改性后的秸秆样品比表面积达到1 252 m~2/g,与改性前的31.93 m~2/g相比有显著提高。其对铜离子的吸附性能优异,最大吸附率可达92%以上,且吸附过程符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型。     

磁性铯离子印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

以Cs(Ⅰ)为模板离子,磁性Fe3O4@TiO2@SiO2微球为基底,羧化壳聚糖为功能单体,采用表面离子印迹技术制备并表征了铯离子印迹聚合物(Cs(Ⅰ)-MIIP),并研究了其对溶液中铯离子的吸附性能.实验结果表明,在25℃时吸附平衡时间为3h,平衡吸附量可达70.88 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型.Cs(Ⅰ)-MIIP对铯离子的吸附选择性明显高于非印迹材料.将Cs(Ⅰ)-MIIP应用于盐湖卤水中的研究表明其对铯离子的吸附量可达5.3 mg/g,吸附率为74.65％,具有一定的应用前景.     

碳羟基磷灰石除氟的吸附平衡及动力学研究

通过沉淀法合成羟基磷灰石(HA)和碳酸根掺杂的羟基磷灰石(CHA),利用XRD和TEM对产物的结构和形貌进行表征,并对比研究了HA和CHA对氟离子的吸附行为。吸附实验的结果表明,碳酸根掺杂能提高HA作为环境友好型除氟材料的吸附能力,但并未改变吸附类型。吸附均为一个自发的(ΔG~00),吸热(ΔH~00),熵增(ΔS~00)的过程;对比吸附等温线的拟合效果,Langmuir优于Freundlich模式;吸附动力学过程符合拟二级动力学模型。