碱法改性天然沸石对溶液中铯-137的吸附性能研究

铯-137(~(137)Cs)具有迁移性高和半衰期长(30.2a)的特点,核废液中~(137)Cs的安全有效地去除是十分有必要的。文章对产自新疆的天然沸石进行碱法改性,研究了pH值,吸附时间,沸石加入量,共存离子等因素对改性沸石吸附铯的影响,并开展了热试验。结果表明:该碱法改性沸石对铯的平衡吸附量最高可达224.75 mg/g,对铯的一次性去除率可达96.85%,同时该改性沸石对放射性溶液中~(137)Cs具有明显选择吸附能力。     

灭活酿酒酵母对水中Ni2+的吸附去除

以灭活酿酒酵母菌为生物吸附剂,研究吸附剂对水中的镍离子吸附。考察了溶液初始pH、菌体投加量、温度等因素对吸附镍离子的影响,并对灭活酿酒酵母菌吸附镍离子的吸附动力学和吸附等温线进行了研究。通过动电电位分析,表明实验用的灭活酿酒酵母等电点介于3～4之间。当溶液的pH为7,吸附能力较好,灭活酵母菌对镍离子吸附量可达128.33 mg/g。随着酵母菌投加量增加,其对镍离子吸附量也随之下降。对灭活酵母吸附Ni~(2+)的数据进行动力学分析,发现灭活酵母菌对Ni~(2+)的吸附符合准二级动力学吸附模型,吸附量理论值q_(cal)为133.33 mg/g。对酵母菌吸附镍离子的等温吸附数据进行分析,表明灭活酵母菌对Ni~(2+)的吸附符合Langmuir等温模型。在30℃时,酵母菌对镍离子的饱和吸附量可达83.33 mg/g。     

壳聚糖印迹树脂对铜的吸附性能研究

以壳聚糖为基质,Cu2+离子为模板剂,采用分子印迹技术,制备壳聚糖印迹树脂Cu-CTS,研究其对Cu2+的吸附性能。吸附优化结果表明,Cu2+溶液的初始浓度为200 mg/L,p H=5.5,吸附剂投加量为0.05 g,振荡吸附3 h,吸附量可达88.60 mg/g。Cu-CTS较NI-CTS的吸附能力提高了37.63%,可用于水体中Cu2+的富集和分离。     

亚铁氰化镍铋/碳载体复合材料对铯离子吸附性能的研究

采用电泳法将石墨烯沉积在碳纤维表面,形成石墨烯/碳纤维复合载体;原位电沉积亚铁氰化镍铋,形成亚铁氰化镍铋/碳载体复合材料(Ni-Bi HCF/GN/CFs)。通过场发射扫描电镜(FE-SEM)、X-射线衍射(XRD)及电化学等技术表征了复合材料的特性。结果发现:立方体状的Ni HCF和正六边形的Bi HCF均匀混合在碳纤维表面。研究了Ni-Bi HCF/GN/CFs对水溶性铯(Cs+)的吸附性能。结果表明:在25℃,p H=7条件下,Cs+的最大吸附量可达29.4±2 mg/g,该吸附过程复合准二阶动力学模型,为化学吸附。     

一种球形吸附剂对含铯模拟低放废水的吸附研究

为去除模拟低放废液中的铯离子,以四氯化钛、亚铁氰化钾为原料,采用溶胶—凝胶法,合成了一种球形吸附剂,用扫描电镜对球体表面形态做了表征,测试分析吸附剂对模拟低放废液中铯的静态吸附过程,并研究了吸附剂对Mg2+、Ca2+的抗干扰能力。结果表明,在含铯离子浓度为5 mg/L的模拟低放废液中,吸附剂对铯离子的静态吸附过程遵循准二级动力学模型,符合Freundlich吸附模型,静态吸附容量为0.048 mmol/g,去除率高达90%;在干扰离子Ca2+、Mg2+分别为100 mg/L的条件下,吸附剂的静态吸附容量分别为0.017 mmol/g、0.012 mmol/g,选择去除效率仍分别为31.9%、22.5%,证明吸附剂具有一定的抗干扰能力。     

Cu~(2+)印迹壳聚糖/聚乙烯醇膜的制备及其吸附性能研究

基于壳聚糖对金属离子的螯合机理,同时采用离子印迹法和共混法改性壳聚糖膜,制备了Cu~(2+)印迹壳聚糖/聚乙烯醇膜(CS(Cu~(2+))/PVA),并研究了其对Cu~(2+)的吸附性能。利用SEM、 FT-IR对其进行表征,并探讨了各因素对吸附效果的影响,结果表明:当PVA添加量为7.5%, Cu~(~(2+))初始浓度为100 mg·L-1,吸附剂添加量为0.01 g, pH=5.00时, CS(Cu~(2+))/PVA对Cu~(2+)的吸附量最大,为182.1 mg·g-1,是壳聚糖膜(CS)吸附量的1.9倍。吸附在90 min内达到平衡,吸附等温线既符合Langmuir模型,也符合Freundlich模型。吸附动力学符合拟二阶动力学模型。3次循环使用后,吸附量仍可达到102.7 mg·g~(-1)。在有Pb~(2+)存在的混合溶液中,其对Cu~(2+)的吸附量为150.39 mg·g-1,是对Pb~(2+)吸附量(22.14 mg·g-1)的7倍,表现出优异的吸附选择性。     

鸟粪石炭质黏土复合材料对废水中Cu的去除

使用一种沼液氮磷回收产物,鸟粪石炭质黏土复合材料(HMCC)对模拟废水中的Cu~(2+)离子进行钝化去除。结果表明,当溶液初始pH为5.0时,初始Cu~(2+)的质量浓度为60 mg/L,HMCC投加量为0.3 g/L时,其对Cu~(2+)的吸附量可达182.8 mg/g,对Cu~(2+)的去除率可达93.04%。HMCC对Cu~(2+)的吸附符合准2级动力学模型,吸附表现为化学吸附;HMCC对Cu~(2+)的吸附Langmuir等温吸附模型(R~20.997 0),吸附表现为单层吸附,在25℃下,其Langmuir拟合所得最大吸附量可达186.2 mg/g。HMCC对废水中Cu~(2+)的去除机制主要包括化学沉淀、离子交换、表面络合及络合沉淀等。其中以化学沉淀为主。     

铅离子印迹聚合物微球的制备及其吸附性能研究

以Pb2+为模板,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为分散剂,采用乳液悬浮聚合法制备了铅离子印迹聚合物微球。通过静态平衡吸附实验和Scatchard分析法研究了聚合物微球的吸附性能和选择性。结果表明,铅离子印迹聚合微球能有效去除溶液中的铅离子,最大吸附容量为15.29 mg/g。在竞争离子Cd2+存在的溶液中,铅离子印迹聚合物微球呈现出对铅离子的高选择性。Pb2+/Cd2+的识别因子为19.01,结合位点的离解常数Kd=35.61 mg/L,最大表观结合量Qmax=25.19 mg/g。     

黄腐酸基离子印迹聚合物的制备及吸附性能研究

以环氧化黄腐酸(MFA)为功能单体,以Cd⁽²⁺⁾为模板离子,采用反相悬浮法制备黄腐酸基离子印迹聚合物(IIP),并用红外、扫描电镜、热重分析等对印迹材料进行了结构性能分析。最佳合成工艺为:MFA用量0.500 0 g,Cd(2+)为模板离子,采用反相悬浮法制备黄腐酸基离子印迹聚合物(IIP),并用红外、扫描电镜、热重分析等对印迹材料进行了结构性能分析。最佳合成工艺为:MFA用量0.500 0 g,Cd⁽²⁺⁾离子(3.0 g/L)和乙二胺用量分别为30 m L和20 m L,反应温度及时间分别为60℃和12 h。此时最佳吸附量1.17 mg/g,去除率为93.93%。溶液pH为6时,IIP吸附效果最好,最佳吸附量约为N-IIP的3倍。     

废印刷线路板基炭材料的制备及其性能研究

以废印刷线路板非金属粉末为碳源,KOH为活化剂,采用预处理-炭化-活化三步法制备了多孔炭材料(PBT-S),并研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附性能。孔径分布和N_2吸附脱附等温线结果表明PBT-S具有微孔、介孔混合型的多级孔特征,比表面积为2796. 95 m~2/g,总孔容为1. 56 cc/g。在此基础上研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附性能,实验结果表明,在pH为2、初始浓度为100 mg/L,投加量为20 mg条件下Cr(Ⅵ)吸附量可达234 mg/g,吸附动力学符合准二级动力学模型,等温吸附拟合更接近于Langmuir吸附等温线模型。     

脲基功能化铜离子表面印迹聚合物及其对含铜废水的吸附研究

利用活化后硅胶作为载体,Cu~(2+)为模板离子,γ-脲基丙基三甲氧基硅烷作为功能单体和偶联剂,以二甲基丙烯酸乙二醇酯和偶氮二异丁腈为交联剂和引发剂合成了硅胶活化铜离子表面印迹材料Cu(II)-IIP,并以此作为吸附剂进行静态吸附实验。结果表明,Cu(II)-IIP对于Cu(II)的吸附过程可用Langmuir等温吸附模型来描述,其吸附行为符合准2级动力学方程,即对Cu(II)的吸附过程以单层吸附为主。Cu(II)-IIP对Cu(II)的吸附在50 min可达到吸附平衡。当水中Cu(II)初始质量浓度为50 mg/L、p H为6、温度为40℃吸附平衡时吸附量达到最高,对Cu(II)最大吸附容量可达76.29 mg/g。     

印迹材料对水溶液中镍离子的选择吸附研究

使用离子印迹材料对Ni(Ⅱ)-Co(Ⅱ)二元体系溶液中的金属离子选择吸附性能进行了研究。结果表明,在溶液中存在单一Ni(Ⅱ)时,其饱和吸附量Qe为8.602 mg/g。在Ni(Ⅱ)-Co(Ⅱ)的二元体系水溶液中,当Ni(Ⅱ)-Co(Ⅱ)离子浓度比为1∶1以及1∶4时,镍离子已经被吸附完全而钴离子的吸附量很少。镍离子分配系数K_d为237.5,而钴离子的分配系数只有0.1044,选择系数为22 274.90,表现出来了良好的选择吸附能力。镍离子印迹材料的吸附符合动力学二级模型。     

Cu~(2+)印迹壳聚糖/Al_2O_3的制备及动态吸附性能

以表面接枝和表面印迹技术为基础,采用正硅酸乙酯改性的Al2O3为载体,壳聚糖为功能单体,制备了一种新型Cu2+印迹壳聚糖/Al2O3复合材料(IIP/Al2O3),以傅里叶变换红外表征了IIP/Al2O3,发现Cu2+印迹壳聚糖被有效接枝到Al2O3表面。考察填充柱入口Cu2+质量浓度、柱高、流速和pH值对IIP/Al2O3柱动态吸附性能的影响,研究动态吸附模型,结果表明:当填充柱入口Cu2+质量浓度为100 mg/L、柱高为37.25 mm、流速为1.0 mL/min和pH值为5时,IIP/Al2O3柱穿透吸附量和平衡吸附量分别为4.03和15.68 mg/g,吸附平衡时间为215 min,穿透时间为31 min,吸附行为符合Thomas模型,理论平衡吸附量为15.76 mg/g,Thomas常数为0.342 9×10-3L/(mg·min)。研究IIP/Al2O3柱的选择性分离特性和稳定性,发现IIP/Al2O3柱对Cu2+吸附率远高于竞争离子Ni2+和Zn2+,经5次吸附-洗脱后,穿透吸附量及平衡吸附量仅分别下降5.2%和3.0%。     

羊骨炭对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)吸附性能研究

以CO2为活化剂制备羊骨炭,在不同溶液pH、初始浓度、活性炭投加量等条件下,通过动态吸附试验考察羊骨炭对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的吸附规律,并用Langmuir和Freundlich吸附等温模型对其吸附性能进行了分析。结果表明,当羊骨炭对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的最佳吸附量分别为:4.2 mg/g、0.07 mg/g和2.7 mg/g时,吸附液的pH值Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)为7～8、Cr(Ⅵ)为酸性pH<6;羊骨炭的投加量分别为:0.2、0.7、0.03 g;最佳初始浓度分别为:60 mg/L、15 mg/L、30 mg/L。羊骨炭对3种离子的吸附行为基本符合Langmuir吸附等温模型和Freundlich吸附等温模型,计算得四种离子的最大吸附量分别为:4.854、1.247、0.402 mg/g。     

黄腐酸基离子印迹聚合物的制备及吸附性能研究

以环氧化黄腐酸(MFA)为功能单体,以Cd~(2+)为模板离子,采用反相悬浮法制备黄腐酸基离子印迹聚合物(IIP),并用红外、扫描电镜、热重分析等对印迹材料进行了结构性能分析。最佳合成工艺为:MFA用量0.500 0 g,Cd~(2+)离子(3.0 g/L)和乙二胺用量分别为30 m L和20 m L,反应温度及时间分别为60℃和12 h。此时最佳吸附量1.17 mg/g,去除率为93.93%。溶液pH为6时,IIP吸附效果最好,最佳吸附量约为N-IIP的3倍。     

PVC-MnO2的制备及其对锂离子的吸附行为

MnCO3和Li2CO3经高温煅烧合成Li4Mn5O12,再与聚氯乙烯(PVC)和N,N-二甲基甲酰胺溶液混合,干燥、酸洗后制得粒径3?4 mm的多孔球形PVC?MnO2锂离子筛,用其吸附Li离子. 结果表明,PVC?MnO2吸附Li离子的反应符合Langmuir方程和拟二级动力学方程,吸附焓变为0.358 kJ/mol,吸附反应为吸热反应,Li离子最高吸附量可达23.4 mg/g.     

以硅藻土为原料制备铯吸附剂及其吸附性能初探

铯是一种极为重要的稀有碱金属资源,在光纤通信、催化、医疗以及能源等领域有着广泛的应用。中国青海、西藏等地的盐湖卤水中蕴藏着储量可观的铯资源有待开发,因此开展溶液中铯离子分离提取技术的研究意义重大。以无毒且价廉的硅藻土为硅源,以三嵌段聚合物P-123为模板剂,采用一步法合成了磷钼酸铵负载量为27%（质量分数）的磷钼酸铵/二氧化硅（AMP/SiO₂）复合吸附材料用于吸附铯离子（Cs⁺）。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（ICP-OES）等对合成的AMP/SiO₂进行了表征,并初步考察了AMP/SiO₂对水溶液中Cs⁺的吸附性能。研究结果表明,AMP较为均匀地分散在介孔二氧化硅的结构和孔道中,并且该复合材料有较大的比表面积（451.2 m²/g）和孔体积（0.95 cm³/g）。此外,该吸附剂对Cs⁺的吸附过程符合拟二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,Cs⁺平衡吸附容量可达63.45 mg/g。     

掺铝α-FeOOH纳米微粒对铅离子吸附性能研究

采用金属离子化学共沉淀法制备掺铝α - FeOOH纳米微粒,通过透射电镜(rEM)和X射线衍射(XRD)对其进行表征,并研究了其对铅离子(Pb2+)的吸附性能.结果表明:制备的掺铝微粒为α- FeOOH,呈针状,是纳米级.pb2+初始质量浓度、吸附时间对吸附效果均有不同程度的影响.掺铝α - FeOOH纳米微粒对pb2+的吸附符合Langmuir模型,理论最大吸附量qm为5.043 mg/g.吸附过程可以用准二级动力学方程进行描述,准二级动力学速率常数k为0.088 g/(mg·min),平衡吸附量理论计算值qe为5.405 5 mg/g.     

Cu~(2+)印迹交联壳聚糖微球制备及其对水中Cu~(2+)的吸附研究

研究利用离子印迹技术,以壳聚糖为基材、环氧氯丙烷为交联剂制得Cu~(2+)印迹交联壳聚糖树脂微球,并用于水中Cu~(2+)的吸附。结果表明,正交实验确定优化的制备条件:壳聚糖质量分数4%、Cu~(2+)印迹量500 mg/L、交联剂1m L。单因素实验确定的吸附条件:p H为5.0、温度25℃时,此时吸附容量可达到95.0 mg/g,显示良好的Cu~(2+)吸附能力。对Cu~(2+)的吸附过程符合准2级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温模型,以表面反应过程控制的化学吸附为主,为放热、自发过程;当Zn~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)分别与Cu~(2+)共存时,印迹微球对Cu~(2+)的选择吸附系数最大,达到28.7以上,离子选择性极高;经过5次循环实验后,对Cu~(2+)的吸附率仍达到96.8%,材料的重复利用性和稳定性好。     

镥(Ⅲ)离子印迹聚合物的制备及表征研究

分子印迹技术是近些年发展起来的一种新的分子识别技术,如今已成为当前研究的热点之一。通过分子印迹技术获得的分子印迹聚合物具有选择性高、稳定性好及制备简单等特点。本文介绍了一种新的镥离子印记聚合物合成的方法,即以镥(Ⅲ)离子作为模板,4-乙烯基吡啶(4-VP)、乙酰丙酮(Hacac)和镥(Ⅲ)形成的三元配合物为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,采用传统方法——本体聚合法合成镥(Ⅲ)离子配位分子印迹聚合物。本文研究了镥(Ⅲ)离子印迹聚合物对镥(Ⅲ)离子的吸附性,并分别用紫外、红外及X射线衍射(XRD)对其进行了系统表征。结果表明,印迹聚合物对镥(Ⅲ)离子具有良好的亲和性,其饱和吸附量为Q_(max)=69.4mg/g,与实验所得的最大吸附量64.2mg/g基本相符。