取代基对聚β-环糊精衍生物吸附碱性品红性能的影响

以环氧氯丙烷为交联剂,设计合成了3种吸附剂——聚羟丙基-β-环糊精(PHP-β-CD)、聚羧甲基-β-环糊精(PCM-β-CD)两个聚β-环糊精衍生物和不带取代基的聚β-环糊精(P-β-CD)。用X射线衍射技术对PHP-β-CD和PCM-β-CD的结构表征结果显示,它们均为无定形聚集态。考察了吸附条件对3种吸附剂吸附碱性品红吸附量的影响。实验结果表明,PCM-β-CD吸附碱性品红的吸附量最大,P-β-CD吸附碱性品红的吸附量最小;体系pH对PCM-β-CD吸附碱性品红吸附量的影响最大。在室温、碱性品红初始质量浓度250 mg/L、体系pH=5.24、振荡时间2.5 h的条件下,P-β-CD和PHP-β-CD吸附碱性品红的吸附量分别为32.3,39.0 mg/g;其他条件不变,体系pH=5.43时,PCM-β-CD吸附碱性品红的吸附量为54.6 mg/g。3种吸附剂对碱性品红的吸附满足Freundlich等温方程。     

N-(2-氨乙基)胺基-β-环糊精交联聚合物的制备及其吸附性能

β-环糊精经酯化、氨解、氨基保护、环氧氯丙烷交联及脱保护等反应,合成了N-(2-氨乙基)胺基-β-环糊精交联聚合物(PAE-β-CD)。考察了振荡时间、初始质量浓度、温度及pH等吸附条件对PAE-β-CD吸附碱性品红和苯酚吸附量(Qe)的影响。实验结果表明,PAE-β-CD对碱性品红的Qe高于对苯酚的Qe;PAE-β-CD的交联度对Qe几乎无影响,而体系pH对Qe的影响较大。吸附碱性品红时,pH=5～7较佳;吸附苯酚时,pH=6～8较佳。在室温、振荡1h、碱性品红初始质量浓度250mg/L、pH=5.34的条件下,最大Qe达17.9mg/g;在室温、振荡1h、苯酚初始浓度500mg/L、pH=6.14的条件下,最大Qe达15.3mg/g。PAE-β-CD对碱性品红和苯酚的吸附符合Freundlich吸附等温方程。     

多巴胺改性海泡石的制备及吸附性能研究

采用廉价易得的海泡石作为吸附剂,对其进行多巴胺改性和磁改性,制备了PDA@SeP/Fe₃O₄复合材料,利用FT-IR、XRD、SEM对吸附剂进行了结构表征。实验考察了复合材料对亚甲基蓝的吸附性,结果表明:改性后的海泡石材料表面成功负载了多巴胺及Fe₃O₄;PDA@SeP/Fe₃O₄复合材料具有良好的吸附性及再生性能,在吸附时间3 h、45℃、pH=10条件下,该复合材料对亚甲基蓝能达到最好的去除效果,吸附量可达749.14 mg/g;PDA@SeP/Fe₃O₄复合材料对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir模型,为自发的吸热过程,吸附焓变与熵变分别为7.033 kJ/mol和35.514 J/(mol·K),吸附行为遵循准二级动力学方程。     

β-环糊精交联聚合物对铜、铅和锌的吸附性能

β-环糊精经微波法酰化制得丙烯酸β-环糊精酯(β-CD-AA),再与烯丙基-联苯基醚(ABE)、丙烯酰胺(AM)、N,N-亚甲基双丙酰胺共聚合成β-CD交联聚合物AM/ABE/β-CD-AA,分别采用FTIR和TG技术对其结构和热稳定性进行了表征。以该聚合物为吸附剂,考察了金属离子溶液初始质量浓度、吸附温度及体系pH等条件对Cu2+,Pb2+,Zn2+吸附性能的影响。实验结果表明,AM/ABE/β-CD-AA共聚物对Cu2+,Pb2+,Zn2+的静态吸附量不同,其中,对Zn2+的吸附性能较为突出:在35℃、Zn2+初始质量浓度200mg/L、体系pH=3～4时,最大静态吸附量达50.1mg/g;AM/ABE/β-CD-AA共聚物对Cu2+,Pb2+,Zn2+的吸附符合Freundlich吸附等温方程。     

新型三元酸与β-环糊精交联聚合物的制备及其对染料吸附性能的研究

以二乙烯三胺和马来酸酐为单体合成了马来酰二乙烯三胺酸(Tri-acid),并以Tri-acid为交联剂与β-环糊精(β-CD)反应得到β-CD/Tri-acid交联聚合物(PCD-tri)。用IR,1H NMR,TG等方法分析了PCD-tri的结构,研究了PCD-tri对碱性品红(BF)和亚甲基蓝(MB)染料的吸附性能。实验结果表明,合成PCD-tri适宜的投料比为:n(β-CD)∶n(Tri-acid)=1∶20。PCD-tri对BF染料适宜的吸附条件为:ρ(BF)=300 mg/L、吸附时间240 min、溶液pH=6.34,在该条件下,PCD-tri对BF染料的饱和吸附量为94.17 mg/g;对MB染料适宜的吸附条件为:ρ(MB)=225 mg/L、吸附时间300 min、溶液pH=6.00,在该条件下,PCD-tri对MB染料的饱和吸附量为82.97 mg/g。     

硅酸锆负载壳聚糖吸附废水中铅离子的工艺研究

以颗粒状硅酸锆(ZrSiO4)作为载体,通过浸渍的方法将壳聚糖负载其上,制得壳聚糖-ZrSiO4吸附剂。用该吸附剂处理废水中的铅离子(Pb2+),考察了体系pH值、温度、时间等工艺条件对吸附和脱附效果的影响。结果表明,在Pb2+溶液初始质量浓度为5.0 mg/L,pH值为6.0,吸附剂用量为24.0 g/L,吸附温度为30℃,吸附时间为1 h的优化条件下,该吸附剂对溶液中Pb2+的最大吸附率为86.4%,相应其最大吸附容量为180.1μg/g;用去离子水洗涤壳聚糖-ZrSiO4饱和吸附剂,调节脱附体系pH值为2.0,在10℃震荡10 min,该吸附剂对Pb2+的脱附率可达93.5%。     

羧甲基改性木质素磺酸盐交联聚合物制备及其吸附亚甲基蓝性能

以木质素磺酸钠为原料,经氯乙酸改性、环氧氯丙烷交联制备了可高效吸附亚甲基蓝(MB)的吸附剂羧甲基木质素磺酸钠交联聚合物(CLP),采用FTIR和SEM等手段表征。考察了固液比、初始质量浓度、pH、吸附温度和时间等对吸附性能的影响。实验结果表明,在固液比为0.25 g/L、温度25℃下,CLP对初始质量浓度为100 mg/L的MB的平衡吸附量达到384.6 mg/g,吸附率为96.1%。CLP对MB的吸附是静电作用、氢键作用、范德华力等综合作用的结果,吸附模型为Langmiur模型,吸附服从准二阶动力学模型。经7次循环后,CLP对MB的吸附率保持在80%左右。     

改性壳聚糖生物质吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附研究

制备了改性壳聚糖(G-CAM),并以该聚合物制备成改性壳聚糖生物质吸附剂,研究了G-CAM吸附Pb(Ⅱ)时pH值、温度、溶液浓度对吸附量的影响及壳聚糖微粒对Pb(Ⅱ)的吸附动力学特性.结果表明,在t=30℃、pH=5、ρ0=1 000 mg/L条件下,吸附量为171.3 mg/g,且溶液pH值对Pb(Ⅱ)的吸附量影响最...     

稀土元素对Cu~+-13X分子筛吸附2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩的影响

采用离子交换法制备了Cu~+-13X及负载稀土元素Ce的Cu~+-13X分子筛(Ce/Cu~+-13X)吸附剂,分别从静态吸附平衡及动力学测试两方面考察了两种吸附剂对2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩的吸附性能;分别采用Langmuir模型和修正的Langmuir模型对单、双组分静态吸附平衡数据进行拟合,采用Crank单孔扩散模型对动力学数据进行拟合。拟合结果表明,数据与模型吻合均很好。计算得到了Ce/Cu~+-13X吸附剂对2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩单组分的最大吸附量分别为165.1,193.0 mg/g,分别大于Cu~+-13X吸附剂对2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩的最大吸附量(153.6,180.2 mg/g)。负载稀土元素对Cu~+-13X吸附剂的吸附性能有一定的促进作用,能够减弱2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩之间的竞争吸附。     

分离石脑油中单甲基异构烷烃吸附剂的制备及吸附性能研究

采用水热合成法制备用于分离石脑油中单甲基异构烷烃的ZSM-5分子筛吸附剂,以2-甲基戊烷/环己烷溶液为吸附体系,考察不同合成条件对分子筛吸附性能的影响。结果表明：在硅铝比为80、25 ℃、陈化时间为36 h、晶化时间为48 h的条件下,以正丁胺为模板剂,合成ZSM-5分子筛吸附剂对2-甲基戊烷吸附量为2.39 g/(100 g),比参比ZSM-5分子筛对2-甲基戊烷吸附量高约20%;采用合成ZSM-5分子筛对石脑油进行吸附分离,吸附组分中正构烷烃和单甲基异构烷烃质量分数为97.47%;吸余油的芳烃潜含量从23.19%提高到34.21%;通过合成ZSM-5分子筛吸附分离可以将石脑油中质量分数约为30%的正构烷烃和约12%的单甲基异构烷烃分离出来。     

聚丙烯腈平板膜对亚甲基蓝的吸附性能与机理研究

采用雾化辅助非溶剂诱导相分离法制备了聚丙烯腈（PAN）平板膜,利用1H NMR,SEM以及比表面积、吸附性能测试等方法对PAN平板膜的微观形貌及性能进行了表征。表征结果显示：PAN平板膜经雾化预处理后微观结构和比表面积均发生了变化,进而影响到膜对亚甲基蓝的吸附能力;随着雾化预处理时间的延长,PAN平板膜对亚甲基蓝的平衡吸附量由53 mg/g增至117 mg/g,提高了2.2倍;动力学模型拟合结果表明,PAN平板膜对亚甲基蓝的吸附是物理吸附和化学吸附共同作用的;吸附-脱附实验结果证明,PAN平板膜对亚甲基蓝有良好的循环吸附能力。制备简单、成本低廉、循环使用性能好的PAN平板膜能有效地处理亚甲基蓝的污染问题。     

纳米CeO_2的制备及其吸附苯酚性能的研究

以Ce(NO3)3.6H2O和氨水为原料,采用凝胶-溶胶法制备纳米CeO2。考察了CeO2焙烧温度和焙烧时间以及吸附时间、苯酚溶液的初始质量浓度和苯酚溶液pH对苯酚吸附率的影响;并采用FTIR、XRD、SEM、N2吸附-脱附等方法对CeO2进行了表征。实验结果表明,CeO2适宜的制备条件为:焙烧温度400℃、焙烧时间4 h;在苯酚溶液的初始质量浓度40 mg/L、苯酚溶液pH为7、CeO2吸附剂(在适宜条件下制备)0.2 g、吸附时间180 min的条件下,苯酚吸附率达到91.44%;CeO2吸附剂可重复使用5次。表征结果显示,CeO2呈球状,比表面积为93.94 m2/g,孔径约为5.68 nm。     

杯[4]芳烃-β-环糊精席夫碱的合成及其对碱性品红的吸附

用下沿含甲酰基的双取代杯[4]芳烃衍生物与单-6-去氧乙二胺基-β-环糊精进行亲核反应,合成了结构中含一个β-环糊精单元的新型主体分子杯[4]芳烃-β-环糊精席夫碱,其结构经1H NMR,FTIR,MS(Maldi-Tof)表征技术确证。以该化合物为吸附剂,考察了初始质量浓度、体系pH及温度等吸附条件对其吸附碱性品红性能的影响。实验结果表明,吸附条件对杯[4]芳烃-β-环糊精席夫碱吸附碱性品红的性能影响很大,尤其是体系pH和吸附温度。在体系pH=4～11范围内,25℃、体系pH=8时吸附性能最好;在15～45℃范围内,温度低于30℃时,吸附率随温度的升高而增大,30℃后趋于稳定。杯[4]芳烃-β-环糊精席夫碱对碱性品红的吸附平衡数据在15℃和25℃时符合Langmuir等温模型,35℃时不符合。     

层状硅酸铁吸附剂的制备及其吸附苯酚性能

采用共沉淀法制备了新型吸附剂硅酸铁,通过FTIR、XRD、SEM、N2吸附-脱附等方法对它的形貌与结构进行了表征,并考察了吸附时间、吸附剂用量、温度及溶液pH对模拟废水中苯酚吸附特性的影响。实验结果表明,硅酸铁吸附剂比表面积高达566.0 m~2/g,平均孔径为3.5 nm;当模拟废水中苯酚初始质量浓度为100 mg/L、吸附剂加入量2 g、吸附时间120min、吸附温度25℃、pH为7时,苯酚的去除率和吸附量分别为74%,3.7 mg/g;拟合的吸附等温线与Langmuir模型符合,因此对苯酚的吸附是单分子层吸附。     

钙盐沉淀法与埃洛石吸附协同处理高磷检修废水的实验研究

报道了钙盐沉淀法与埃洛石吸附协同处理工艺对天然气净化厂联合装置检修废水中磷的去除效果.实验结果表明,氧化钙化学沉淀除磷的较佳工艺条件为:氧化钙投加量1 g/L,体系pH值为9.8,反应30 min,总磷质量浓度由256 mg/L降至1.83 mg/L,去除率达99.28％.在此基础上,考察了埃洛石吸附处理检修废水中磷的去除效果,结果表明:在埃洛石吸附剂的投加量为1.25 g/L、吸附60 min条件下,总磷浓度由1.83 mg/L降至0.31 mg/L,符合GB 8978—1996《废水综合排放标准》总磷一级排放标准.     

木质素磺酸钙改性树脂对亚甲基蓝的吸附

以木质素磺酸钙和丙烯酸为原料,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用溶液聚合法制备了木质素磺酸钙改性丙烯酸树脂(LSAE)。考察了溶液p H、初始浓度、吸附时间和吸附温度对LSAE吸附亚甲基蓝(MB)的影响。采用SEM、N2吸附-脱附、FTIR等技术对吸附剂进行表征。实验结果表明,在初始MB质量浓度为200 mg/L、吸附温度为298 K、溶液p H=8、吸附时间为480 min时,吸附量为178.96 mg/g。表征结果显示,改性后LSAE试样的表面粗糙,具有介孔结构,比表面积和总孔体积均有所增加,平均孔径减小;LSAE对MB的吸附等温线符合Langmuir等温方程,吸附动力学过程符合准二级动力学方程。     

响应曲面法研究多级孔TiO_2-ZSM-5分子筛的光催化性能

制备了多级孔TiO_2-ZSM-5分子筛光催化剂,利用XRD和SEM等方法对分子筛进行了表征。同时,以亚甲基蓝溶液的降解率为响应因子,在单因子实验的基础上,采用响应曲面法对影响多级孔TiO_2-ZSM-5分子筛光催化性的各因素间的单一和交互作用进行了探讨。实验结果表明,掺杂不同量的TiO_2不影响ZSM-5分子筛的骨架结构。pH是单因素中对亚甲基蓝溶液降解率影响较大的一项,TiO_2掺杂量和pH的交互作用对亚甲基蓝溶液降解率的影响较大。多级孔TiO_2-ZSM-5分子筛处理亚甲基蓝溶液的最优条件为:TiO_2的掺杂量11.38%(w)、pH=9.6、光催化剂投加量50 mg,在该条件下亚甲基蓝溶液的降解率最高为89.2%。     

从催化裂化干气中分离乙烯的吸附剂研究

首先筛选了预处理吸附剂,发现承德果壳炭吸附性能较好。考察了3类乙烯吸附剂,特别是CuCl／活性炭吸附剂的性能,并获得了制备CuCl／活性炭吸附剂较佳的条件:CuCl负载量为25％,室温下浸渍时间为10 h,焙烧温度450℃,焙烧时间4 h。在该吸附剂上,当吸附压力0.45 MPa(表压)、吸附温度40℃时,乙烯吸附量为1.135 mmol／g,分离因数为1.86。与AgNO3／SiO2和CuCl／分子筛吸附剂相比,CuCl／活性炭吸附剂对乙烯的吸附量较大,而分离因数较小。     

凹土基5A分子筛的合成及正构烷烃吸附分离的研究

以廉价易得的凹凸棒土为原料,采用水热合成法,通过优化原料配比、晶化温度和晶化时间等条件,制备了凹土基5A分子筛吸附剂。采用XRD、SEM、N_2吸附-脱附等方法对合成的5A分子筛微观结构进行表征;并应用于正构烷烃的吸附分离,测定了吸附正己烷(n-C_6)和正庚烷(n-C_7)有机蒸汽的静态吸附速率曲线和吸附等温线。表征结果显示,合成的5A分子筛中既有微孔又有一定的中孔,晶体颗粒直径达到纳米级,呈现规整的立方晶体形貌。实验结果表明,在n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)=2.3、n(Na_2O)∶n(H_2O)=12∶600(试样B)、晶化温度为85℃、晶化时间为4 h的条件下,制备的5A分子筛晶粒更加规整、比表面积更大、吸附速率更快,对n-C_6,n-C_7的静态饱和吸附量最大,分别为149 mg/g和144 mg/g。     

阴离子型淀粉微球水包水乳液聚合法的制备及其吸附性研究

以可溶性淀粉为原料,经三聚磷酸钠预处理后,采用水包水乳液聚合法,以过硫酸铵为引发剂,聚乙二醇(PEG)为分散剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂制备淀粉微球。考察分散剂聚合度、反应时间、分散液体积对微球的形成和产率的影响,测定微球对亚甲基蓝的吸附性。结果表明,磷酸酯淀粉微球的最佳制备工艺为:淀粉1.5 g,过硫酸铵0.1 g,MBAA 0.6 g,亚硫酸氢钠0.1 g,聚合度为10 000的聚乙二醇溶液50 m L,反应时间4 h。吸附结果表明,在25℃下,亚甲基蓝浓度为10 mg/L时,淀粉微球对亚甲基蓝的吸附率二倍于原淀粉,分别为2.593 0,1.233 4 mg/g。