木薯淀粉磁性微球的结构表征及其对溶菌酶的吸附性能

磁性微球是高分子材料与磁性物质通过一定作用复合而成的一类具有特殊功能的磁性高分子微球。以木薯淀粉为原材料,复合共沉淀法制备的改性磁流体Fe₃O₄,采用两步法(化学交联法)制备木薯淀粉磁性微球。利用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、同步热分析仪、扫描电镜、激光粒度仪、磁天平等对其性能及结构进行表征并研究其对溶菌酶的吸附行为。通过单因素法考察磁性微球用量、溶液pH值、吸附温度、吸附时间对吸附率的影响,并采用准一级动力学模型和准二级动力学模型研究其吸附动力学。结果表明:制备的木薯淀粉磁性微球Fe₃O₄含量为19.71%,D₅₀(中位径)为15.40μm,磁化率为1.571×10^-3cm³/g,形貌规整;在微球用量为1.25g,溶液pH=10,吸附温度为25℃,吸附时间为80min时,微球对溶菌酶的吸附率最高,达到84.67%。以相关系数R²为参考,准二级动力学模型(R²=0.99993)较准一级动力学模型(R²=0.99174)、颗粒内扩散模型(R²=0.69996)能更好描述木薯淀粉磁性微球对溶菌酶的吸附行为。     

交联壳聚糖微球树脂对Cu(Ⅱ)吸附性能研究

采用反相悬浮法,以戊二醛为交联剂,以环己烷为致孔剂制备交联壳聚糖微球树脂(CCMR);通过静态吸附试验研究树脂对Cu(Ⅱ)的吸附行为。利用金相显微镜和比表面积仪对交联壳聚糖微球树脂(CCMR)的表观形貌和比表面积进行表征;通过紫外可见光谱考察了Cu(Ⅱ)初始浓度对吸附性能影响,研究其吸附动力学。结果表明,随着致孔剂用量的增加,交联壳聚糖微球树脂比表面积增大,吸附性能增强,其中添加环己烷100 m L,乙酸乙酯5 m L制备交联壳聚糖微球树脂对浓度为8 mg/m L的Cu(Ⅱ)溶液的平衡吸附容量可达190 mg/g,吸附性能较好,吸附过程符合准二级吸附动力学模型。     

磁性伊利石复合材料的制备及其对Co(Ⅱ)吸附性能的影响

采用化学共沉淀法制备了磁性伊利石复合材料,并对其吸附性能进行研究。首先利用红外光谱（FTIR）、场发射扫描电镜（SEM）和振动样品磁强计（VSM）对磁性伊利石进行表征,然后研究了吸附剂浓度、吸附时间、pH值和温度对Co(Ⅱ)在磁性伊利石上吸附的影响,并采用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程及Freundlich等温线方程对实验数据进行拟合。结果表明：Fe3O4纳米粒子成功地复合在了伊利石表面;pH值和温度对Co(Ⅱ)在伊利石上的吸附影响较大;Co(Ⅱ)在磁性伊利石上的吸附符合Lagrange准二级动力学方程;热力学符合Langmuir等温线方程,并且高温利于吸附。     

磁性Bi_2WO_6-Fe_3O_4复合微球的制备及吸附性能研究

用水热法合成了类花状结构的Bi_2WO_6-Fe_3O_4磁性微球。SEM和TEM照片显示复合微球由直径约为260 nm的Fe_3O_4颗粒镶嵌于直径为2~3μm的Bi_2WO_6微球体上。BET表征显示其比表面积为20.12 m~2/g,具有明显的介孔结构。VSM表征显示其磁饱和强度为6.1 emu/g,具有快速的磁响应性能。探讨了Bi_2WO_6-Fe_3O_4磁性微球对甲基橙的吸附性能,表明在25℃条件下对甲基橙(20 mg/L)的去除率为91.64%,吸附动力学遵循准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir方程,最大饱和吸附量为20.67 mg/g。     

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。     

磁性粉煤灰的制备及其对环丙沙星的吸附性能

采用化学共沉淀法制备了磁性粉煤灰，并对其吸附环丙沙星(Ciprofloxacin, CIP)的行为进行吸附动力学，吸附等温线及吸附热力学研究。结果表明：磁性粉煤灰对CIP具有较好的吸附性能，吸附过程较符合准二级吸附动力学方程(R²>0.99),颗粒内扩散过程不是吸附速率的唯一控制步骤，吸附过程同时受到外层颗粒扩散过程的控制；Freundlich吸附等温方程更能准确地描述磁性粉煤灰对CIP的吸附热力学行为，表明磁性粉煤灰对CIP的吸附属于非均匀的多分子层吸附。在研究的温度范围内，△G^θ<0、△H^θ>0、△S^θ<0,表明吸附行为是自发进行的吸热反应，并且在整个吸附过程中系统的紊乱度减小。     

磺化腐植酸对Ni(Ⅱ)吸附性能的热力学及动力学研究

通过磺化腐植酸对重金属Ni(Ⅱ)吸附性能的实验,研究了吸附过程中的吸附等温线,探讨了吸附热力学特征和吸附动力学模型。结果表明:在室温条件下(20~25℃),pH为5~6,吸附平衡时间120 min,磺化腐植酸对Ni(Ⅱ)吸附类型符合Freundlich吸附模型,吸附过程可用Ho准二级反应动力学模型描述。     

改性硅藻土对氨氮的吸附行为

用过渡金属(Fe、Cu、Zn)改性硅藻土,利用红外吸收光谱(IR)表征了改性前后硅藻土的结构,并研究了其对氨氮的吸附行为。结果表明,Fe的添加能在一定程度上提高硅藻土吸附氨氮性能。此外,分别采用准一级动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内扩散方程对改性硅藻土吸附氨氮行为进行拟合。结果显示,改性硅藻土对氨氮的吸附过程可用Langmuir吸附等温方程较好地拟合,在温度为25℃时,单分子层饱和吸附量为8.11 mg/g,其吸附动力学较符合准二级反应动力学方程。     

改性硅藻土对氨氮的吸附行为

用过渡金属(Fe、Cu、Zn)改性硅藻土,利用红外吸收光谱(IR)表征了改性前后硅藻土的结构,并研究了其对氨氮的吸附行为。结果表明,Fe的添加能在一定程度上提高硅藻土吸附氨氮性能。此外,分别采用准一级动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内扩散方程对改性硅藻土吸附氨氮行为进行拟合。结果显示,改性硅藻土对氨氮的吸附过程可用Langmuir吸附等温方程较好地拟合,在温度为25℃时,单分子层饱和吸附量为8.11 mg/g,其吸附动力学较符合准二级反应动力学方程。     

磁性多孔Fe(OH)3微球制备及其在含磷废水处理中的应用

利用诱导成球法制备磁性Fe3O4粒子为核的Fe(OH)3多孔微球,以X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对其进行结构表征,采用静态吸附法对磁性多孔微球去除水中H2PO4-的性能进行了实验研究,考察了吸附剂用量、H2PO4-初始浓度、溶液pH值等因素对吸附的影响,分析了其吸附等温线及对H2PO4-的吸附动力学. 结果表明,Langmuir方程能较好地描述吸附平衡,其吸附动力学符合Lagergren二级方程. 磁性多孔微球对H2PO4-有很强的去除能力,在吸附剂用量0.8 g/L,pH 2.5~9,吸附时间150 min的条件下,磁性多孔微球对H2PO4-的去除率可达98%以上.     

复合淀粉微球对铜离子的吸附及动力学研究

以复合淀粉微球为载体,研究其对Cu2+的吸附行为,考察了反应时间、pH值、反应温度、Cu2+的初始浓度等因素对吸附量的影响,并研究了吸附行为的动力学模型。结果表明,复合淀粉微球在120 min时可以达到对Cu2+吸附的平衡状态,静态吸附实验发现,在pH=6、温度35℃、Cu2+初始浓度0.10 mol/L时复合淀粉微球对Cu2+的吸附量较高。动力学实验研究表明,吸附行为可能更符合准二级动力学模型。     

磁性氧化石墨烯对水溶液中铀（VI）的吸附性能研究

采用FeCl3作为磁流体制备磁性氧化石墨烯.考察了溶液pH值、溶液初始浓度、吸附温度和吸附时间对磁性氧化石墨烯吸附铀（Ⅵ）性能的影响,并探讨了吸附热力学、等温吸附性能和动力学.结果表明：磁性氧化石墨烯吸附铀（Ⅵ）的最佳pH值为7.0,吸附平衡时间为180min,298K时饱和吸附容量为113.27 mg/g.吸附行为符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学模型,即表明吸附主要是受化学作用控制.     

累托石/腐殖酸微球对水中蒽的吸附

采用累托石、腐殖酸、聚乙烯醇、海藻酸钠和氯化钙等材料制备微球状吸附剂去除水中多环芳烃蒽。考察了微球用量、蒽溶液初始浓度、吸附时间等因素对吸附效果的影响,测定了吸附等温线,采用Freundlich、Langmuir模式对等温吸附规律作了数学模拟,对吸附动力学及吸附机理进行了探讨。结果表明:在该研究条件下,微球用量、溶液初始浓度、吸附时间等因素对水中蒽的吸附效果有显著性影响。最优吸附条件为:微球用量=5 g/50 mL,初始浓度=10 mg/L,吸附时间=14 h。累托石/腐殖酸微球对水中蒽的等温吸附规律符合Freundlich和Langmuir模型,吸附动力学过程可用准一级、准二级动力学模式和双常数方程较好地模拟。吸附是靠微球与蒽的分子间作用力来实现的。     

改性纤维素微球的制备及其对Pb2＋吸附性能的研究

利用绿色环保的碱／尿素／水溶剂体系直接制备纤维素溶液共混聚乙烯亚胺（PEI）,然后通过高压静电法制备再生纤维素微球,并与戊二醛交联固定化,制备了复合型吸附材料。借助吸附动力学和吸附等温方程研究了改性纤维素微球对Pb2＋的吸附性能,结果表明改性纤维素微球对Pb2＋具有较好的吸附容量达到9．46mg／g,相比空白微球提高50％以上,并且吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich等温方程。     

一种儿茶酚胺微球的制备及其吸附除硼性能研究

本文以儿茶酚和1,3-二-氨基-2-丙醇为原料，制得一种儿茶酚胺微球，并用于硼的去除，结果表明该微球对硼有优异的吸附能力，最大吸附量可达336 mg/g。动力学和热力学拟合结果表明，儿茶酚胺对硼的吸附是符合准二级动力学模型和Freundlich模型的吸附过程。     

新型淀粉基微球对Ni~(2+)的吸附行为及机理研究

以新型淀粉基微球为吸附载体,研究了微球对Ni2+的吸附性能,通过红外、X射线衍射仪对微球及其吸附产物进行表征。结果表明:淀粉基微球对Ni2+吸附等温线同时符合兰格缪尔和弗兰德里希等温方程;淀粉基微球对Ni2+的吸附为物理吸附过程。     

松香基磁性微球的结构表征及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以马来松香乙二醇丙烯酸酯和甲基丙烯酸为单体,Fe₃O₄为磁源,通过悬浮聚合和酰胺化反应制备出松香基磁性微球。利用热重分析仪、红外光谱、比表面积与孔隙度分析仪、扫描电镜及磁天平对磁性微球进行表征,并通过静态吸附法研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果显示：松香基磁性微球既具有顺磁性(磁化率为9.123×10^-4 cm³/g),又具有功能基团(氨基),比表面积、孔体积和平均孔径分别为29.73 m²/g、0.396 cm³/g和18.023 nm,表面和内部均有大量孔洞。当磁性微球粒径为72~108 μm时,在50 mL质量浓度为0.5 g/L Cr(Ⅵ)溶液中,调节pH值为2,吸附剂用量为0.8 g,25 ℃下振荡吸附,吸附平衡时间为4 h时,平衡吸附量为67.5 mg/g。动力学方程拟合结果显示吸附速率符合准一级动力学方程,吸附过程受液膜扩散和颗粒内部扩散共同影响。磁性微球循环使用5次,去除率仍达第一次吸附的85%以上,具有很好的循环使用性能。     

氨基和羧基功能化磁性微球去除水溶液中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)

以甲基丙烯酸和丙烯酰胺为功能单体,通过悬浮聚合法制备了氨基和羧基双功能化的磁性复合微球(Fe3 O4@SiO2-NH2/COOH),并探讨了其对水溶液中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附性能.X-射线衍射(XRD)分析表明,制备的磁性吸附剂内核为Fe3 O4.红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)测试表明,氨基和羧基对Fe3 O4@SiO2表面改性成功.吸附试验显示,Fe3O4@SiO2-NH2/COOH吸附Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的最优pH值分别为5.0和5.5,吸附过程均符合动力学准二级模型和Langmuir吸附等温模型,吸附剂对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)最大吸附量分别为207.807 mg/g和168.995 mg/g.实际饮用水样中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附表明,去除率分别可达97.74％和91.44％.该磁性吸附剂对两种重金属离子吸附量大、去除率高,具有良好的实际应用潜力.     

2-羰基丙酸异烟酰腙功能化MCM-41吸附水中镍离子研究

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,金尾矿为硅源制备MCM-41分子筛,将合成的2-羰基丙酸异烟酰腙(H2L)修饰在MCM-41分子筛上制备出2-羰基丙酸异烟酰腙功能化MCM-41分子筛(H2L/MCM-41)。采用红外光谱法、XRD和热重分析对酰腙功能化MCM-41进行了表征。采用紫外可见分光光度法测试了酰腙功能化MCM-41分子筛吸附尾矿废水中的Ni2+性能,考察了吸附时间、吸附剂用量、Ni2+的初始浓度、温度对吸附效果的影响,同时对吸附过程进行了热力学和动力学拟合。结果表明:当吸附时间为80min,吸附剂用量为40mg,Ni2+初始浓度为40mg/L,吸附温度为50℃,最佳去除率为92.3%;H2L/MCM-41对Ni2+的吸附过程更符合准二级反应模型,化学吸附占主导地位。     

改性活性炭吸附污水中氨氮的性能

采用浸渍法制备一系列过渡金属(Zn,Fe,Cu)改性活性炭吸附剂,并探讨其吸附污水中氨氮的性能。结果表明,过渡金属的添加能在一定程度上提高活性炭吸附氨氮性能,其中铜为最佳改性元素。分别采用准一级动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内扩散方程对改性活性炭吸附氨氮行为进行拟合。结果显示改活性炭对氨氮的吸附过程可用Langmuir吸附等温方程较好地拟合,在温度为25℃时,单分子层饱和吸附量为7.19 mg/g,其吸附动力学较符合准二级反应动力学方程。