壳聚糖/活性炭纤维复合膜的制备及对甲基橙的吸附研究

通过化学交联法制备了纯壳聚糖膜和壳聚糖/活性炭纤维复合膜(质量比为1∶1.1);探讨时间、pH值、温度、甲基橙溶液初始浓度以及吸附剂用量对吸附甲基橙的影响。研究结果表明,最佳吸附时间为120 min,在pH为6.0,甲基橙初始浓度10 mg/L,温度为10℃时,膜对甲基橙的吸附效果最好,去除率达99.54%。     

壳聚糖/SiO2复合材料的制备及对甲基橙的吸附性能

用低成本、环境友好的天然原料制备有机无机杂化功能材料,从而实现清洁和易推广生产.用溶胶凝胶法来制备壳聚糖/SiO2复合材料,通过红外、X-射线衍射、DSC、TGA对产物进行了表征.用甲基橙水溶液模拟工业染料废水,研究了壳聚糖/SiO2对甲基橙溶液的吸附性能,考察了反应时间、甲基橙溶液的初始浓度、pH值、温度对吸附量的影响.实验结果表明,所制备的壳聚糖/SiO2复合材料在25℃,pH值为4.22,20 mg/L的甲基橙溶液中,吸附210 min达到吸附平衡,且饱和吸附量为43.73 mg/g.     

羧酸修饰壳聚糖磁性微球及对甲基橙的吸附

以壳聚糖原料,用共沉淀法制备了壳聚糖磁性微球(CS-MCP),用己二酸、顺丁烯二酸酐、柠檬酸分别对其修饰得到三种后修饰微球CA-MCP,CB-MCP,CD-MCP,并进行了红外光谱(IR)、粉末X-射线衍射分析(XRD)表征。测定了四种微球在不同pH条件下对甲基橙的吸附性能,结果表明在pH范围为4～10时吸附效果最佳,己二酸、顺丁烯二酸酐修饰后的壳聚糖磁性微球对甲基橙的吸附效果明显改善。     

聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料对甲基橙的吸附性能

通过原位聚合法制备了盐酸和对甲苯磺酸共掺杂聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料,用Fourier红外光谱和透射电镜对纳米复合材料进行了表征,并从热力学和动力学角度探讨了甲基橙在纳米复合材料上的吸附机理。结果表明:纳米复合材料兼具凹凸棒石的结构和聚苯胺的性质;当pH=5～7时,该纳米复合材料对甲基橙有优异的吸附能力,对甲基橙的吸附热力学符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,最大吸附量可达121.62mg/g,吸附焓变为4.73kJ/mol,吸附自由能变为–(29.79～22.93)kJ/mol,吸附熵变约为98J/(mol·K),是一个自发的吸热过程;纳米复合材料对甲基橙的吸附动力学符合准二级动力学方程,速率常数随着甲基橙溶液初始浓度的提高而下降。     

壳聚糖-二氧化硅凝胶复合物对甲基橙的吸附研究

以四甲氧基硅烷和壳聚糖作用得到壳聚糖-二氧化硅凝胶复合物,研究其对甲基橙溶液的吸附,考察了各种条件对吸附的影响.结果表明,吸附剂可稳定应用于不同酸度的溶液中,尤其在中性至弱碱性范围内及常温下对甲基橙有较高的吸附率(大于85%);并具有良好的重复使用性能,经过10批次的再生,吸附率仍大于85%.该吸附剂有望应用于染料废水的处理中.     

甲基橙印迹磁性壳聚糖聚合物的制备及吸附特性

以通过溶胶-凝胶法自制的Fe₃O₄@壳聚糖（CTS）微球为载体,甲基橙（MO）为模板分子,采用水溶液聚合法制得磁性壳聚糖表面分子印迹聚合物（MMIPs）。通过SEM、XRD、FT-IR和VSM表征了MMIPs的结构和性能,并探究了其对MO的识别与选择性吸附特性。研究表明：与非印迹聚合物（NIMPs,饱和吸附量为20.56 mg/g）相比,在相同条件（pH值6.5、25℃）下,MMIPs对MO具有明显的特异性吸附能力,在60 min左右吸附饱和,饱和吸附量（Q_e）可达113.16 mg/g;MMIPs对MO的吸附符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学模型;在其他干扰染料的存在下,MMIPs的选择性系数（K）最高可达2.85,对MO具有选择识别性;此外,吸附完成后MMIPs可在磁场作用下快速分离,解吸附后循环使用5次,吸附率均在90%以上。     

氧化石墨烯/壳聚糖复合气凝胶的制备及对甲基橙吸附性能研究

以氧化石墨烯(GO)和壳聚糖(CS)为原料,采用一步水热法制备了氧化石墨烯/壳聚糖复合气凝胶(GO/CS)。分别研究了制备方法和原料比例对其吸附甲基橙(MO)的影响。结果表明:水热法制得的气凝胶为三维网状结构,且水热法制备的氧化石墨烯/壳聚糖复合气凝胶(GO/CS)较溶胶-凝胶法具有更好的吸附性能,当GO与CS的质量比为10:1时,复合气凝胶对甲基橙去除率最高。     

热熔处理对壳聚糖/聚乙烯醇静电纺丝纳米纤维膜力学性能的影响

静电纺丝方法制备的纳米纤维膜的强度主要来源于其纤维间的缠接,因此强度较低。对壳聚糖(CS)/聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜采用了热熔处理的方法,使纳米纤维之间发生热熔,研究了热熔处理对纳米纤维微观结构、力学性能和亲水性能的影响。扫描电镜结果显示,热熔处理后的纳米纤维间出现熔接的现象,同时伴有部分纤维的断裂。力学性能测试表明,热熔处理能够提高纳米纤维膜的力学性能,热熔温度为100℃时,纳米纤维膜的力学性能提升最高。水接触角测试表明,热熔处理会使得纤维结构更为致密,导致其水接触角增大;XRD和FT-IR测试表明,热熔处理在增大纳米纤维膜结晶性的同时,未明显改变纳米纤维膜的化学结构。     

乙二胺丙酰化交联壳聚糖微球对甲基橙的吸附性能

通过丙烯酰化交联壳聚糖微球（AGCS）上的丙烯酰基团与乙二胺的Michael加成反应,制备乙二胺丙酰化交联壳聚糖微球（EAGCS）。分别采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）和X射线衍射（XRD）表征了EAGCS的结构,利用激光粒度分析仪进行了粒径分布分析,考察了甲基橙（MO）溶液pH、温度、浓度和EAGCS用量对EAGCS吸附性能的影响。结果表明：EAGCS为球形,微球的体积平均粒径为57.4 μm,粒径分布系数1.53;在最佳条件下,EAGCS的吸附去除率为99.6%,吸附容量可达545.40 mg·g^-1,吸附过程属于自发放热过程,吸附动力学符合二级动力学,吸附过程可采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型来描述。     

阴-阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能

以阴、阳离子表面活性剂--十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)复配改性膨润土,制备出了阴-阳离子有机膨润土;研究了甲基橙在阴-阳离子有机膨润土上的吸附行为.结果表明,阴-阳离子有机膨润土吸附染料甲基橙的速率和吸附量均较大,其吸附动力学行为遵循Langmuir方程所描述的规律.平衡吸附量qe与平衡浓度Ce之间的关系符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程.阴-阳离子有机膨润土对染料甲基橙的吸附效果要好于活性炭,可代替活性炭用于染料废水的吸附脱色处理.     

空心壳聚糖微球对二甲酚橙的吸附性能研究

采用反相悬浮交联法制备了具有空壳结构的壳聚糖微球。利用静电引力对二甲酚橙的进行吸附研究。通过分光光度法探讨了溶液初始DH值、吸附时间、二甲酚橙的初始质量浓度、吸附剂的用量及其粒径大小对二甲酚橙的吸附率的影响。结果表明：在DH值为4．90及常温下,二甲酚橙溶液的初始质量浓度为32mg／L时,可达到吸附平衡,此时的吸附剂用量为0．03g／100mL,吸附平衡时间约为2h,吸附率可高达93．6％。结果表明,此微球具有很强的吸附能力,而且平衡时间快,并且具有一定的重复利用的性能,是一类很值得开发的新型吸附分离材料。     

镁铝水滑石焙烧产物对甲基橙溶液的吸附性能

本文研究了Mg-Al-LDHs焙烧产物(LDO)对甲基橙的吸附性能并讨论了焙烧温度和吸附温度对反应的影响.结合XRD表征结果得到450℃焙烧产物在吸附甲基橙溶液后,恢复为LDHs层状结构;其对甲基橙溶液的吸附主要是层间吸附,即甲基橙可进入Mg-Al水滑石层间;此外,还对吸附动力学进行了讨论,结果表明:LDO对甲基橙的吸附符合准二级动力学模型.     

Isotherm,Thermodynamics, and Kinetics of Methyl Orange Adsorption onto Magnetic Resin of Chitosan Microspheres

Severe environmental pollution problems arising from toxic dyestuffs (e.g., methyl orange) are receiving increasing attention. Therefore, dyes’ safe removal has become a research hotspot. Among the many physical–chemical removal techniques, adsorption using renewable biological resources has proved to be more advantageous over others due to its effectiveness and economy. Chitosan is a natural, renewable biopolymer obtained by deactivated chitin. Thus, the magnetic resin of chitosan microspheres (MRCM), prepared by reversed-phase suspension cross-linking polymerization, was used to remove methyl orange from a solution in a batch adsorption system. The main results are as follows: (1) The results of physical and swelling properties of MRCM indicated that MRCM was a type of black spherical, porous, water-absorbing, and weak alkali exchange resin, and it had the ability to adsorb methyl orange when it was applied in solutions above pH 2.0. (2) In batch adsorption studies, the maximum adsorption capacity was obtained at pH 5; the adsorption equilibrium time was 140 min; and the maximum adsorption was reached at 450 mg/L initial concentration. (3) Among the three isotherm adsorption models, Langmuir achieved the best fit for the adsorption of methyl orange onto MRCM. (4) The adsorption thermodynamics indicated that the adsorption was spontaneous, with increasing enthalpy, and was driven by the entropy. (5) The pseudo-second-order kinetics equation was most suitable to describe the adsorption kinetics, and the adsorption kinetics was also controlled by the liquid–film diffusion dynamics. Consequently, MRCM with relatively higher methyl orange adsorption exhibited the great efficiency for methyl orange removal as an environment-friendly sorbent. Thus, the findings are useful for methyl orange pollution control in real-life wastewater treatment applications.     

改性活性炭对甲基橙的吸附

用盐酸和氨水对活性炭进行改性获得改性活性炭,将其用于处理甲基橙废水,考察了改性条件、振荡速度和温度等因素对甲基橙吸附性能的影响,采用吸附等温模型和吸附动力学模型进行拟合,并分析吸附过程的热力学特征. 结果表明,盐酸改性活性炭对甲基橙的吸附效果优于氨水改性活性炭,在甲基橙初始浓度60 mg/L、溶液体积50 mL、温度20℃、振荡速度100 r/min、盐酸改性活性炭投加量0.2 g时,24 h基本达到吸附平衡,甲基橙去除率为93.7%. 不同温度下,盐酸改性活性炭对甲基橙的吸附符合Langmuir(RC2>0.95)和Freundlich(RC2>0.97)吸附等温模型,饱和吸附量达112.7 mg/g. 热力学参数DG0<0,DH0>0,DS0>0,表明盐酸改性活性炭对甲基橙的吸附是自发吸热反应,其吸附动力学可用准二级动力学方程描述,随振荡速度增加,吸附速率常数增加.     

PVA/SA/TiO_2复合膜的制备及其对甲基橙的降解性能

采用溶胶-凝胶法制备TiO2粉末,通过溶液共混法制备PVA/SA/TiO2复合膜,并研究了其对甲基橙的脱出效果。实验证明,由经500℃绝氧煅烧TiO2掺杂制备而成的复合膜对甲基橙具有良好的降解效果;降解效果随着复合膜用量的增加而增加,随光照时间增加而有所提高,随着甲基橙初始浓度的增加而下降。     

磁性多壁碳纳米管吸附处理甲基橙模拟废水的研究

对多壁碳纳米管进行纯化处理后采用化学共沉淀法制成磁性多壁碳纳米管(mMWNT),研究了其对甲基橙废水的处理效果,考察了投加量、吸附时间、pH值、温度等因子的影响。结果表明,mMWNT成功负载了Fe3O4和γ-Fe2O3;mMWNTs投加量为6 g/L时甲基橙的去除率可达99.2%;甲基橙去除率随时间呈逐渐增大趋势直至吸附平衡;实验的最佳pH为1时,去除率最高;温度为30℃时,去除率达到80%。mMWNT吸附处理甲基橙模拟废水过程符合准二级吸附动力学方程。     

新生MnO2对甲基橙吸附性能的研究

研究了新生MnO2对染料废水中甲基橙的吸附性能及影响去除效果的主要因素.实验结果表明:新生MnO2对甲基橙吸附能力很强,当甲基橙浓度为200 mg·L-1、pH值在3～7、温度为30℃、吸附时间为50 min、新生MnO2投加量为50 mg时,对甲基橙的去除率可达98%以上.     

羧甲基壳聚糖/甲基纤维素印迹共混膜对铀的吸附研究

以U(VI)为模板,戊二醛及环氧氯丙烷为交联剂。利用离子印迹-交联技术制备羧甲基壳聚糖/甲基纤维素印迹共混膜。考察了p H值、U(IV)初始浓度、吸附剂用量和温度对羧甲基壳聚糖/甲基纤维素共混膜吸附U(IV)的影响。结果表明,羧甲基壳聚糖/甲基纤维素共混膜对U(IV)吸附最佳为p H=5.0,随温度升高,U(IV)吸附容量下降。吸附符合拟二级动力学方程,且为自发放热过程。吸附等温线分别用Langmuir和Freundich模型拟合,两种模型拟合Langmuir模型拟合最好,为单分子层吸附。吸附后的ICMCN可用0.5 M EDTA或0.5 M HNO3溶液洗脱再生,具备良好的重复使用性。