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。     

碱性钙基膨润土对亚甲基蓝和刚果红的吸附去除

该文研究了碱性钙基膨润土(ACB)对水体中的亚甲基蓝(MB)和刚果红(CR)染料的吸附性能,考察了吸附剂用量、吸附时间及温度、pH及盐等因素对吸附效果的影响,同时进行了两种染料在碱性钙基膨润土上的吸附等温模型、吸附动力学模型研究。结果表明,ACB对MB、CR的脱色率随着吸附剂用量的增加而增加,在实验条件下,50 mg/L MB和100 mg/L CR的最佳吸附剂质量浓度分别为1.0 g/L和2.0 g/L;升高温度可以加快吸附速率,但对最终的脱色率影响很小;50 mg/L MB的吸附平衡时间在60 min左右,100 mg/L CR的吸附平衡时间在120 min左右;在pH=3～12时,ACB对MB的脱色率都稳定在99%左右,而适宜ACB吸附CR的pH=3～7,对CR的脱色率保持在90%左右;NaCl的加入对MB的吸附效果影响很小,对CR的吸附则有很强的抑制作用;ACB对MB的吸附同时符合Langmuir和Freundlich模型,而ACB对CR的吸附则更符合Langmuir模型;ACB对两种染料的吸附过程均符合准二级动力学模型,颗粒内扩散模型的拟合结果说明吸附过程存在颗粒内扩散作用。     

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。     

钠基膨润土对水相中锌离子的吸附性能研究

通过改变不同的吸附条件,研究了钠基膨润土对水相中锌离子的吸附特性。实验结果表明,钠基膨润土对Zn2+有较好的吸附作用;在固液比为6g/L时,pH=8时,温度为20℃,吸附时间为120min时,吸附率达到96.71%。膨润土对Zn2+的吸附符合Langmuir吸附模型。     

硅藻壳对重金属Cu~(2+)吸附性能的研究

以深圳大鹏室外系统规模化生产的硅藻为原料,经过氧化处理,制成对金属离子具有吸附作用的新型吸附材料,研究其对废水中Cu~(2+)的吸附效果。研究结果表明:硅藻壳对Cu~(2+)具有明显的吸附作用;在25℃,p H为6.0,Cu~(2+)初始浓度为50 mg/L,固液比为1 g/L时,吸附平衡时间120 min,吸附率达到99%;p H在3.0~7.0之间,Cu~(2+)的吸附率均可达到90%以上;p H为6.0,固液比为0.5 g/L,Cu~(2+)初始浓度为50mg/L时,温度从25℃提高到65℃时,铜的去除率从76%提高到93%,升高温度可以提高硅藻壳的吸附率;硅藻壳对Cu~(2+)的吸附过程符合Langmuir等温方程,饱和吸附量可以达到122.91 mg/g,是一种具有开发前景的新型吸附材料。     

水热法合成二氧化锰及其对染料的脱色性能研究

采用水热法以十二烷基苯磺酸钠为模板合成二氧化锰,并研究水热温度对二氧化锰的结构和染料脱色性能的影响,以及样品投加量和染料溶液的pH对二氧化锰染料脱色性能的影响。结果表明:当水热温度为110 ℃时,得到2~8 μm球状γ-二氧化锰,对亚甲基蓝（MB）和罗丹明B（RhB）的脱色效果最好。当其投加量为6 g/L时,分别对50 mg/L的MB和RhB脱色率达到86.95%和76.07%。强酸和强碱条件下其对MB的脱色率有明显的提升,二氧化锰对MB的吸附过程符合Langmuir和Freundlich等温模型;强酸条件下其对RhB的脱色率有明显的提升,对RhB的吸附过程符合Freundlich等温模型。二氧化锰样品可循环使用,循环吸附3次后对MB和RhB的吸附量分别减少1.08 mg/g和2.66 mg/g。     

杉木木屑及改性对水中亚甲基蓝的吸附性能研究

以天然杉木木屑(RFS)和改性杉木木屑(MFS)为吸附剂,对亚甲基蓝(MB)的吸附性能进行考察,探讨了吸附剂投加量、溶液起始pH、MB初始含量、吸附时间及助剂等因素对吸附的影响。结果表明,改性能够提高杉木木屑对MB的吸附性能,当MB的质量浓度为100 mg/L时,RFS和MFS的优选投加量分别为4.0 g/L和2.0 g/L;溶液在pH为4~12的条件下,RFS和MFS对MB的吸附容量变化不大,说明这2种木屑对染液的酸碱波动具有较好的耐受力;RFS和MFS的吸附量随MB初始含量的升高而升高;NaCl、阴离子表面活性剂(SDBS)对吸附影响不大,而阳离子表面活性剂(CTAB)则会明显抑制MB的吸附;2种木屑对MB的吸附均符合准2级动力学模型,吸附等温模型拟合最符合Langmuir等温模型,RFS及MFS对MB的Langmuir吸附量分别为58.5、119mg/g。     

GO/GA-g-PAMPS复合水凝胶的制备及其对阳离子染料的吸附性能

以自制氧化石墨烯(GO)、阿拉伯胶(GA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,采用一步水热法制备了GO/GA-g-PAMPS复合水凝胶,利用FTIR、XRD、SEM对复合水凝胶结构进行了表征。考察了水凝胶对阳离子染料亚甲基蓝(MB)和结晶紫(CV)的吸附性能。结果显示:在GO质量浓度为0.3 g/L、凝胶用量为0.05 g、溶液pH为7、温度为50℃、染料初始质量浓度为200 mg/L时,凝胶对MB和CV的吸附量和吸附率分别为395.68、381.70mg/g和98%、96%。经5次循环后,凝胶对MB和CV的吸附率仍能达到82.6%和81.2%。吸附等温线和动力学研究表明,凝胶对MB吸附更符合Freundlich模型,对CV的吸附更符合Langmuir模型,准二级动力学模型能更好地描述两种阳离子染料的吸附过程。热力学研究表明,水凝胶对两种染料吸附是自发、吸热和混乱度增加的过程。     

改性山核桃外果皮炭对碱性染料的吸附特性研究

用磷酸活化山核桃外果皮制备的生物质炭吸附剂处理碱性染料废水,研究了该吸附剂对废水中孔雀石绿(MG)和亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果表明,该吸附剂为高效的碱性有机染料吸附剂,当其投加量为1 g/L时,318 K条件下对初始质量浓度为300 mg/L的MG的去除率达99.20%,303 K条件下对初始质量浓度为200 mg/L的MB的去除率达98.48%;吸附动力学符合准二级动力学方程;等温吸附模型符合Langmuir方程。     

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。     

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。     

锰氧化物改性离子交换树脂对甲醛的吸附研究

对D072型离子交换树脂进行了负载改性处理,并将之应用于含甲醛废水的吸附。分析了不同盐类改性对离子交换树脂吸附甲醛性能的影响,并考察了溶液p H、温度、固液比等因素对改性离子交换树脂吸附能力的影响。研究了改性离子交换树脂对甲醛废水的吸附等温线和动力学过程。结果表明:D072型离子交换树脂经负载锰盐改性后,对甲醛的吸附容量显著提升,在25℃、甲醛溶液p H为7.0、底液质量浓度为50 mg/L、固液质量体积比为4 g/L的条件下,对甲醛的吸附容量为4.867 mg/g。吸附平衡实验表明该等温吸附过程符合Langmuir方程,甲醛饱和吸附量为7.582 mg/g,吸附动力学研究表明,该吸附过程符合准二级动力学方程,准二级吸附速率常数为0.002 3 g/(mg·min)。     

混合塑料与改性煤矸石模板制备多孔碳材料及其吸附性能的研究

以塑料为原料、改性煤矸石为模板,在管式炉中用KOH进行活化制备多孔碳材料(PCM)。利用SEM、FT-IR、XRD和氮气吸-脱附对样品的形貌、成分及孔结构进行表征,并以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物研究碳材料的吸附性能。结果表明,10 mg PCM在240 min内可使初始质量浓度为100 mg/L的MB几乎完全吸附,吸附量达498. 35 mg/g,降解率达99. 67%。对吸附过程进行拟合后得出,准二级动力学模型可以更好地描述该吸附过程,吸附等温模型符合Langmuir吸附等温模型。     

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。     

污泥生物炭/凹凸棒土的制备及其吸附性能研究

利用凹凸棒土(ATP)和污水污泥(SS)慢速共热解制备污泥生物炭/凹凸棒土(SBC/ATP)，并开展其对亚甲基蓝(MB)吸附性能的研究。通过扫描电镜、X射线衍射光谱、红外光谱、X射线光电子能谱等表征对污泥生物炭及其复合材料的微观形貌和理化性质进行了分析。探究了热解温度和原料配比对污泥生物炭/凹凸棒土吸附性能的影响，同时考察了吸附剂投加量、pH、MB溶液初始质量浓度及吸附时间等因素对MB去除率的影响。实验结果表明，500℃下制备的SBC/ATP₍(50%))在吸附剂投加量为1.2 g/L、pH=11、MB溶液初始质量浓度为100 mg/L、吸附时间为180 min时，吸附容量最大为53.74 mg/g。SBC/ATP₍(50%))对MB的吸附更符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型，说明该吸附过程主要为化学吸附控制的单分子层吸附。     

改性MXene材料对亚甲基蓝废水的吸附性能研究

以柠檬酸钠二水合物(Sodium citrate，简写SC)为改性剂，通过与Ti2CTx液体充分搅拌复合制备了混合胶体溶液(SC-Ti2CTx)型吸附剂，用于处理阳离子染料亚甲基蓝(methylene blue，简称MB)废水。考察了SC的添加量、吸附时间和吸附剂用量等因素对吸附剂性能的影响，并通过动力学和吸附等温线对吸附过程进行了探索。研究结果表明：SC-Ti₂CT_x对于MB具有优异的吸附性能，在温度297 K、MB废水初始浓度为200 mg/L时，SC-Ti₂CT_x对MB吸附量可达到578.5 mg/g，其吸附过程符合准二级动力学模型，且吸附速度极快，30 s内即可达到吸附平衡。吸附过程能够用Langmuir等温模型进行拟合。吸附性能的提升与SC的抗氧化性能密切相关。     

GO/GA-g-PAMPS复合水凝胶的制备及阳离子染料吸附性能

以自制氧化石墨烯（GO）和阿拉伯胶（GA）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS)为原料,采用一步水热反应法制备了GO/GA-g-PAMPS新型复合水凝胶,利用FTIR、XRD、SEM对复合水凝胶结构进行了表征。研究了GO浓度、溶液pH、染料初始浓度、吸附时间、吸附温度对阳离子染料亚甲基蓝（MB）和结晶紫（CV）吸附性能的影响。结果显示：水凝胶对阳离子染料具有较好的吸附效果,在GO浓度为0.3mol/mL,凝胶用量为0.05g,溶液pH为7,温度为50℃,染料初始浓度为200mg/L时,凝胶对MB和CV的吸附量和吸附率分别为395.68、381.70mg/g和98%、96%。凝胶经过5次循环使用后,对MB和CV的吸附率仍能达到82.6%和81.2%。吸附等温线和动力学研究表明,凝胶对MB吸附更符合Freundlich模型,对CV的吸附更符合Langmuir模型,准二级动力学模型能更好地描述两种阳离子染料的吸附过程。热力学研究表明水凝胶对两种染料吸附是自发、吸热和混乱度增加的过程。     

LS-g-PAA/AMPS/APT树脂对亚甲基蓝的吸附性能研究

以木质素磺酸钠(LS-Na)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、凹凸棒石黏土(APT)为原料,采用微波辐射法,通过接枝共聚反应合成了生物质LS-g-PAA/AMPS/APT高吸水性树脂吸附剂,利用FTIR和XRD分析了树脂的结构。考察了吸附剂用量、溶液p H、亚甲基蓝(MB)初始质量浓度、吸附时间、吸附温度对MB的吸附性能的影响。结果显示,在200 m L、MB初始质量浓度为500 mg/L、吸附剂为0.1 g时,吸附量和吸附率分别达968 mg/g和96%。该树脂具有很强的p H敏感性和高吸附性能。平衡吸附数据基本满足Freundlich吸附等温方程。树脂对MB的吸附过程符合准二级动力学反应模型,主要为吸热化学吸附过程。     

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。     

PAN/β-CD复合纳米纤维膜的制备及其对中性红的吸附

采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈(PAN)/β-环糊精(β-CD)复合纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜观察PAN/β-CD复合纳米纤维的表面形貌,利用傅里叶变换红外光谱和X射线衍射初步分析复合纳米纤维的结构,采用紫外可见光分光光度计考察复合纳米纤维膜对中性红的吸附性能。结果表明:PAN/β-CD复合纳米纤维表面光滑且直径均匀;在所研究范围内,β-CD较均匀地分散在复合纳米纤维中并保留自身的空腔结构;w(PAN)为10%,w(β-CD)为4%时,所制复合纳米纤维膜对中性红的吸附率高达78.0%;吸附过程是自发进行的,符合Langmuir等温吸附方程。