β-环糊精修饰磁性氧化石墨烯对酸性红R的吸附

利用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并结合原位沉淀法合成了一种复合吸附材料β-环糊精修饰磁性氧化石墨烯(Fe_3O_4@GO/β-CD),用SEM、TEM、FTIR、激光粒度分析仪、比表面积测定仪(BET)和磁强计对Fe_3O_4@GO/β-CD进行了表征和测定,结果表明:合成的Fe_3O_4@GO/β-CD平均粒径为460nm,比表面积为252.3m~2/g,饱和磁化强度为73.5emu/g。Fe_3O_4@GO/β-CD对酸性红R的吸附是一个准二级动力学过程,其准二级反应速率常数为5.18*10–3 g/(mg·min),吸附等温线较好地符合Langmuir模型,在pH=3.0时对酸性红R的最大吸附量为228.31 mg/g。     

β-环糊精键合硅胶聚合物制备及吸附UO22+的研究

利用3-氨丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂,制备β-环糊精键合硅胶(Si-β-CD)聚合物。将氯乙酸乙酯连接到Si-β-CD,制备性能稳定的吸附材料,吸附UO22+。FTIR表征合成过程中材料的变化、X-射线光电子能谱仪(XPS)证实合成的可靠性。吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和Lagergren一级吸附动力学方程。实验结果表明:在pH 4～5时,50 min内达到吸附平衡,最大吸附量为9.2 mg/g。     

SMA-β-环糊精聚合物制备及其对水中亚甲基蓝的吸附性能

用β-CD与苯乙烯-马来酸酐交替共聚物(SMA)反应,制备了β-CD质量分数为49.8%的水不溶性SMA-β-CD,并用IR、元素分析及热分析表征。以SMA-β-CD为吸附剂,研究了25℃下SMA-β-CD对水中亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果表明,吸附性能随体系p H升高而提高,吸附在120 min内达到平衡。固液比为0.25g/L时,SMA-β-CD对20 mg/L的MB的吸附率为100%;固液比为0.5 g/L时,对213.6 mg/L的MB吸附率达98%。SMA-β-CD对MB的吸附符合Langmuir模型,由Langmuir方程求得的最大吸附量为316.4 mg/g;吸附符合拟二级动力学模型。     

PAN/β-CD复合纳米纤维膜的制备及吸附性能研究

以聚丙烯腈(PAN)和β-环糊精(β-CD)为原料,以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,通过静电纺丝制备出不同β-CD含量的PAN/β-CD复合纳米纤维膜。采用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、孔径及比表面积测定仪、紫外分光光度计对纳米纤维膜的形貌、结构、比表面积以及吸附性能进行了表征。结果表明:PAN/β-CD复合纳米纤维膜中,β-CD和PAN之间为简单的物理共混,β-CD保留了空腔结构;随着β-CD含量的增加,PAN/β-CD复合纳米纤维膜的直径增加,比表面积减小,对亚甲基蓝的吸附率增加;当β-CD相对PAN质量分数为40%时,PAN/β-CD复合纳米纤维膜的纤维直径粗细均匀,比表面积较小,为9.652 m2/g,对亚甲基蓝的吸附率较大,为97.48%。     

β-环糊精/壳聚糖交联聚合物对水中Pb~(2+)的吸附行为

采用溶液聚合法,以戊二醛为交联剂,制备了β-环糊精/壳聚糖(β-CD/CTS)交联聚合物,通过红外光谱、X射线衍射光谱和扫描电镜对其结构进行了表征,并将其应用于水中重金属离子Pb~(2+)的去除,研究了溶液的温度和酸碱性对β-CD/CTS交联聚合物吸附Pb~(2+)容量的影响。结果表明,β-CD成功交联到CTS分子链上,且β-CD/CTS具有更大的比表面积和吸附位点。在308 K、p H=6、吸附时间140 min条件下,β-CD/CTS交联聚合物对Pb2+的饱和吸附容量为219 mg/g,且吸附过程更适合用Langmuir等温吸附模型描述。该吸附过程为吸热过程,且ΔG 0,说明吸附过程可自发进行。     

MCM-41中孔分子筛吸附水中Cr(Ⅵ)的动力学研究

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,水玻璃为硅源,采用水热法合成了中孔分子筛MCM-41.用X射线衍射分析、比表面积及孔径分布测试、透射电镜分析等手段对合成样品进行了表征.通过静态吸附实验,研究了MCM-41对水溶液中Cr(Ⅵ)离子的吸附动力学性质.结果表明:合成的中孔分子筛的孔径非常均匀,其孔道尺寸主要集中在2～4 nm范围,平均孔径为3.64 nm,比表面积为1 047m2/g.Langmuir吸附等温式的曲线拟合能较好地描述不同温度下的实验数据,常温下分子筛对Cr(Ⅵ)离子的饱和吸附量为84.81 mg/g.吸附符合一级动力学吸附方程,颗粒内扩散与吸附过程是影响吸附速率的主要控制步骤,在25,40℃和55℃下,吸附速率常数k分别为0.2121,0.2167 min-1和0.2287 min-1.     

松塔基炭材料的制备及其对Zn~(2+)的吸附性能研究

以松塔为原料,通过碱活化、炭化制得了一系列含氮松塔基炭材料。采用静态法研究了炭材料对Zn⁽²⁺⁾的吸附性能。结果表明,松塔基炭材料AC_(PC-400-3)、AC_(PC-700-3)的比表面积分别为306.78,718.1 m(2+)的吸附性能。结果表明,松塔基炭材料AC_(PC-400-3)、AC_(PC-700-3)的比表面积分别为306.78,718.1 m²/g,平均孔径分别为2.29,2.09 nm。AC_(PC-400-3)的吸附过程符合二级动力学方程,而AC_(PC-700-3)则符合颗粒内扩散模型。AC_(PC-400-3)对Zn2/g,平均孔径分别为2.29,2.09 nm。AC_(PC-400-3)的吸附过程符合二级动力学方程,而AC_(PC-700-3)则符合颗粒内扩散模型。AC_(PC-400-3)对Zn⁽²⁺⁾的吸附量达到42.95 mg/g。等温吸附数据符合Freundlich方程,炭材料对锌离子的吸附属于单分子层吸附,吸附容量在一定范围内随温度、pH升高而增大。另外,AC_(PC-4 00-3)具有较好的再生与重复使用性能。     

玉米芯-环糊精交联复合材料对染料分子的吸附性能

以玉米芯和β-环糊精为原料,通过一锅法制备了玉米芯-β-环糊精复合材料(CB-β-CD),通过FTIR、SEM、BET、热重分析仪对其进行了表征。考察了CB-β-CD对酸性品红(AF)和孔雀石绿(MG)在不同吸附条件下的吸附性能。结果表明,20 mL染料初始质量浓度为30 mg/L,加入10 mg吸附剂,吸附3 h, CB-β-CD对MG和AF的最大吸附量分别为52.16 mg/g和58.04 mg/g。MG在碱性条件下更有利于吸附剂的吸附,AF在酸性条件下更有利于吸附剂的吸附。AF和MG的吸附更符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,整个吸附过程以单分子层化学吸附为主。经过5次循环使用,该材料的吸附性能仍可达到90%以上。     

松塔基炭材料的制备及其对Zn~(2+)的吸附性能研究

以松塔为原料,通过碱活化、炭化制得了一系列含氮松塔基炭材料。采用静态法研究了炭材料对Zn~(2+)的吸附性能。结果表明,松塔基炭材料AC_(PC-400-3)、AC_(PC-700-3)的比表面积分别为306.78,718.1 m~2/g,平均孔径分别为2.29,2.09 nm。AC_(PC-400-3)的吸附过程符合二级动力学方程,而AC_(PC-700-3)则符合颗粒内扩散模型。AC_(PC-400-3)对Zn~(2+)的吸附量达到42.95 mg/g。等温吸附数据符合Freundlich方程,炭材料对锌离子的吸附属于单分子层吸附,吸附容量在一定范围内随温度、pH升高而增大。另外,AC_(PC-4 00-3)具有较好的再生与重复使用性能。     

β-CD/Al_2O_3/ATP复合材料对乙腈/正丙醇的吸附分离性能的影响

以β-CD/Al_2O_3/ATP复合材料为吸附剂,对乙腈和正丙醇体系进行静态和动态吸附实验,考察吸附条件对吸附分离性能的影响。实验结果显示,β-CD/Al_2O_3/ATP对体系具有较好的吸附效果。吸附时间的延长、吸附温度的降低和振荡速率的增大均使得静态饱和吸附量增大。利用Langmuir方程拟合吸附数据,呈现良好的线性关系。伪二级动力学方程较好地描述了乙腈和正丙醇在复合材料上的吸附动力学过程。动态吸附实验结果表明,适当地减小流速和增加柱高,有利于提高吸附分离效果。当流速为0.05L/min,柱高为10cm,β-CD/Al_2O_3/ATP复合材料对乙腈和正丙醇的饱和吸附量分别为182.6mg/g和69.76mg/g,乙腈的选择性达到0.73。     

纳米二氧化钛包覆沙对水中有机染料的吸附

以Ti(SO_4)_2和库布齐沙漠沙为原料,制备了纳米二氧化钛包覆沙。以X射线衍射及氮气吸附-脱附分析对样品进行了表征,并测试了合成样品对刚果红的吸附性能。结果表明,制备的样品为二氧化钛与沙子的纳米复合物,其比表面积随二氧化钛含量的升高而增大,最高可达87.1 m²/g。且该纳米复合物对刚果红的吸附性能与溶液酸碱度有关,吸附符合准二级吸附动力学模型以及Langmuir吸附等温式,为单分子层吸附,最大吸附量为246.3 mg/g。     

Box-Behnken优化CS/PEG/β-CD膜及其对Cu~(2+)的吸附

采用单因素试验结合Box-Behnken响应面法,以吸附容量为指标,考察壳聚糖(CS)、聚乙二醇(PEG)、β-环糊精(β-CD)、乙烯基三乙氧基硅烷(JH-V151)等因素对制备的CS/PEG/β-CD复合膜处理含铜废水性能的影响。确定CS/PEG/β-CD复合膜的最佳制备条件:m(PEG)∶m(CS)=3∶7,m(β-CD)∶m(CS)=1∶5,JH-V151无水乙醇溶液体积分数为9%。在pH为6、实验温度为55℃、实验时间为3 h时,膜对Cu~(2+)的最大吸附量为49.20 mg/g,去除率达到98.40%,吸附过程可以较好地用伪二级动力学模型描述,数据可应用Langmuir等温模型拟合,膜对Cu~(2+)的理论饱和吸附量为140.06 mg/g。     

给水厂污泥改性活性炭对硝酸根的吸附性能

对原始活性炭和水厂污泥提取的金属改性的活性炭吸附硝酸盐氮的性能进行了探究。X射线荧光光谱仪(XRF)分析表明,活性炭表面负载了Al、Fe等元素,Fe的负载量为4.61 mg/g, Al的负载量为13.80 mg/g,改性后活性炭比表面积有所下降。改性活性炭对硝酸盐氮的吸附过程符合准二级动力学方程,Langmuir吸附等温式在288 K时,改性活性炭对硝酸盐氮的吸附量为2.752 5 mg/g,改性活性炭对硝酸盐的吸附过程是熵增和放热的自发反应。在酸性和中性条件下,改性活性炭对硝酸盐的吸附效果较好。     

污泥-玉米秸秆热解制生物炭及其对Pb~(2+)的吸附特性

开展了脱水污泥单独热解及其与玉米秸秆共热解(泥秆质量分别为9∶1,8∶2,5∶5)制备生物炭吸附剂的研究。采用元素分析、扫描电镜和比表面积仪对4种生物炭的理化特性及微观形貌进行了全面分析。结果表明,在相同热解温度下,随着玉米秸秆掺杂量的增加,生物炭产率及灰分含量降低,全碳含量增加,pH值略有下降,生物炭比表面积和总孔体积增大,棒状残焦分布量增多,孔结构更加发达。生物炭对Pb⁽²⁺⁾的吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附过程分为快反应和慢反应两个阶段,吸附实验前10 min的吸附量达到饱和吸附量的80%以上。Dubinin-A模型较好地描述了生物炭对Pb(2+)的吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附过程分为快反应和慢反应两个阶段,吸附实验前10 min的吸附量达到饱和吸附量的80%以上。Dubinin-A模型较好地描述了生物炭对Pb⁽²⁺⁾的等温吸附行为,4种生物炭对Pb(2+)的等温吸附行为,4种生物炭对Pb⁽²⁺⁾的饱和吸附量大小依次为:SSMT50%(44. 8 mg/g)> SS-MT20%(38. 1 mg/g)> SS-MT10%(30. 7 mg/g)> SS(21. 7 mg/g),表明污泥-玉米秸秆生物炭有作为重金属Pb吸附剂的潜力。     

纳米二氧化钛包覆沙对水中有机染料的吸附

以Ti(SO_4)_2和库布齐沙漠沙为原料,制备了纳米二氧化钛包覆沙。以X射线衍射及氮气吸附-脱附分析对样品进行了表征,并测试了合成样品对刚果红的吸附性能。结果表明,制备的样品为二氧化钛与沙子的纳米复合物,其比表面积随二氧化钛含量的升高而增大,最高可达87.1 m~2/g。且该纳米复合物对刚果红的吸附性能与溶液酸碱度有关,吸附符合准二级吸附动力学模型以及Langmuir吸附等温式,为单分子层吸附,最大吸附量为246.3 mg/g。     

超声在β-环糊精处理苯酚废水中的应用研究

研究了在超声辅助条件下β-环糊精(β-CD)处理含酚(苯酚)废水的吸附规律和处理苯酚废水的最佳工艺条件:超声频率20 k Hz,超声声强0.2 W/cm2,苯酚初始浓度100 mg/L,p H为6.0,溶液体积100 m L,反应温度40℃,吸附时间240 min,β-CD用量40 g/L,去除率最高达到1.28 mg/g,比单独使用环糊精提高0.26 mg/g。     

焙烧态Ca-Mg-Al类水滑石的制备及其吸附As(V)的研究

实验合成了一种焙烧态Ca-Mg-Al类水滑石,通过吸附动力学、吸附热力学及pH值的影响实验研究其对As (V)的吸附性能;并通过X射线衍射(XRD)、比表面积及孔径(BET)、场发射扫面电子显微镜(FESEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等测试对合成材料进行表征并分析其吸附机理.实验结果表明,焙烧态Ca-Mg-Al 类水滑石对As(V)具有较强的吸附能力,其最大吸附量为71.86 mg/g,其吸附行为较符合Freundlich吸附等温方程和准一级动力学方程,且在不同的pH值下均能保持较好的吸附能力.焙烧态Ca-Mg-Al 类水滑石吸附As(V)的吸附机理主要包括类水滑石晶体结构的重建以及其表面羟基官能团的络合作用.     

焙烧态Ca-Mg-Al类水滑石的制备及其吸附As(Ⅴ)的研究

实验合成了一种焙烧态Ca-Mg-Al类水滑石,通过吸附动力学、吸附热力学及pH值的影响实验研究其对As(Ⅴ)的吸附性能;并通过X射线衍射(XRD)、比表面积及孔径(BET)、场发射扫面电子显微镜(FESEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等测试对合成材料进行表征并分析其吸附机理。实验结果表明,焙烧态Ca-Mg-Al类水滑石对As(Ⅴ)具有较强的吸附能力,其最大吸附量为71.86 mg/g,其吸附行为较符合Freundlich吸附等温方程和准一级动力学方程,且在不同的pH值下均能保持较好的吸附能力。焙烧态Ca-Mg-Al类水滑石吸附As(Ⅴ)的吸附机理主要包括类水滑石晶体结构的重建以及其表面羟基官能团的络合作用。     

利用环糊精处理含酚废水的研究

文章利用β-环糊精(β-CD)的结构和性能对含苯酚废水进行处理,通过实验考查了吸附时间、pH、温度、用量、废液浓度等因素对吸附率的影响,得出实验的最佳工艺条件为:吸附时间为240 min,pH为5~7,β-CD用量为4 g/L,苯酚初始浓度为100 mg/L,吸附温度40℃,最高吸附率可以达到42.5%。进一步研究在30℃条件下,β-CD吸附苯酚废水过程符合Freundlieh吸附模型。     

低成本制备MCM-41介孔分子筛及其对镉离子的吸附性能

以廉价的硅铁行业的废弃物微硅粉为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用碱法提纯-水热法合成制备了纯硅的MCM-41介孔分子筛。用红外光谱(FTIR)、小角X射线衍射、液氮吸附脱附、场发射扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜对分子筛进行了结构表征和表面积及孔径分析。结果表明:所制备的分子筛的比表面积是918 m2/g,孔容1.11 cm3/g和孔径2.9 nm。采用静态吸附方法,研究了所合成的分子筛对水溶液中Cd2+离子的吸附行为,分析了pH值、分子筛质量、吸附时间和Cd2+的初始浓度对吸附的影响,并探讨了该吸附剂对Cd2+的吸附热力学和动力学特性。结果表明:当溶液的pH值为2.0～7.0,吸附剂的量在30～130 mg范围内时,吸附率随着pH值和吸附剂用量的增加而增加,当吸附剂用量为130 mg时,有序介孔分子筛对Cd2+离子的去除率基本稳定。有序介孔分子筛对Cd2+离子的吸附量随吸附时间的增加而增加,在120 min时达到吸附平衡。有序介孔分子筛对Cd2+的等温吸附过程更符合Freundlich模型,吸附动力学较符合准二级吸附方程。