N,O-羧甲基壳聚糖树脂的制备及其对重金属吸附性能研究

通过乳化交联法制备了一种新型的戊二醛交联N,O-羧甲基壳聚糖树脂,用SEM和FT-IR对树脂的表面结构和化学结构进行表征。用树脂吸附水溶液中的Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)等重金属离子,研究了不同pH值、接触时间和初始浓度对吸附量的影响。当pH值=5时,树脂对Cu(Ⅱ)的吸附量达到最大值;当pH值=6时,对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附量达到最大值。利用两种吸附等温线模型对数据进行拟合并对吸附动力学进行研究,实验数据对Langmuir等温线模型具有较高的拟合度,拟合后对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别为156.25、222.22和178.57mg/g,吸附过程符合拟二级反应动力学模型。     

聚吡咯/壳聚糖复合膜的制备及其对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)吸附机制

以聚吡咯(PPy)和壳聚糖(CS)为原料,制备PPy/CS复合膜,通过红外、孔径分析、热分析和SEM等手段对其结构进行表征,并研究了PPy/CS复合膜对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)吸附性能的影响及吸附机制,考察了pH值、吸附时间、溶液起始浓度等因素对吸附率的影响.结果表明,初始浓度对吸附率影响最大;在pH=3.5、温度为33...     

聚苯乙烯改性烷氧羰基硫脲螯合树脂对Cu(Ⅱ)的吸附性能

采用静态吸附法考察了吸附时间、吸附温度、Cu(Ⅱ)初始浓度和溶液酸度对聚苯乙烯改性烷氧羰基硫脲螯合树脂(PSATU)吸附Cu(Ⅱ)性能的影响,树脂对Cu(Ⅱ)的饱和吸附容量为0.431mmol/g.PSATU树脂吸附过程符合Boyd液膜扩散方程和Langmuir等温吸附模型.吸附过程焓变和熵变大于零,吉布斯自由能变化值小于零,吸附过程为吸热的自发过程.PSATU树脂吸附Cu(Ⅱ)后,C=O、C=S和N-H键的吸收峰发生了变化,表明吸附过程中Cu与相应官能团发生了配位.     

玉米芯接枝共聚物对Cu(Ⅱ)的吸附性能研究

采用NaHSO3/H2O2氧化还原引发体系,以甲基丙烯酸、丙烯酰胺为混合单体,合成了玉米芯接枝共聚物。研究了玉米芯接枝共聚物对Cu(Ⅱ)的吸附性能,详细考察了溶液初始酸度、时间、金属离子初始浓度、温度以及吸附剂的碱化处理对吸附性能的影响,结果表明:在pH低于4时,酸度对吸附性能影响显著;吸附速率快,在20min左右就能达吸附平衡;Cu(Ⅱ)初始浓度的增加及温度的升高有利于吸附的进行;碱化处理可使吸附量提高数倍。此外,吸附热力学的研究表明,该吸附过程是吸热过程。     

飞灰吸附处理电镀废水中Cu2+的研究

以垃圾焚烧发电厂产生的飞灰为吸附剂,就飞灰对电镀废水中Cu2 的静态吸附特性进行了试验研究,着重探讨了平衡时间、pH值、飞灰剂量、溶液初始浓度等因素对Cu2 吸附效果的影响.结果表明,飞灰吸附处理电镀废水中Cu2 的吸附平衡时间为2 h;pH值是影响飞灰吸附废水中Cu2 的重要因素,pH=6时吸附效果最好,对Cu2 的去除率可达到87.01%;飞灰对Cu2 的吸附等温线较好地符合Henry模型和Freundlich模型,但不符合Langmuir模型.     

木质纤维素/纳米蒙脱土复合材料对废水中Cu(Ⅱ)的吸附及解吸

采用木质纤维素(LNC)与纳米蒙脱土(nano-MMT)插层复合制备出的LNC/nano-MMT复合材料作为吸附剂,进行了模拟含铜废水中Cu(II)的吸附和解吸实验。通过静态吸附实验,研究了含Cu(II)溶液的初始浓度、pH值、吸附温度和吸附时间对溶液中Cu(II)吸附效果的影响。结果表明:最佳的吸附条件是Cu(II)溶液初始浓度0.03mol·L-1,pH值4.9,吸附温度50℃,吸附时间60min时,吸附容量达到最大值322.56mg·g-1。准二级动力学模型能很好地描述其吸附过程,吸附等温线符合Langmuir模型。使用HNO3对LNC/nanoMMT复合材料进行解吸再生实验。结果表明:以0.1mol·L-1的HNO3作为解吸剂,解吸温度40℃,超声波解吸时间30min时最大解吸量可达到283.15mg·g-1。结合XRD、SEM和FTIR分析LNC/nano-MMT复合材料的吸附机制。吸附/解吸循环实验研究表明:LNC/nano-MMT复合材料重复使用4次时吸附量仍较高,是一种优良的可循环利用的高效吸附剂。     

污泥制备活性炭对 Pb(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的吸附和回收利用

在静态条件下研究了用污泥制备的活性炭吸附剂去除水溶液中Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的效果,考察了溶液pH值、吸附时间、吸附剂用量和Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的初始浓度对去除率的影响.结果表明,污泥制备的活性炭吸附剂对Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)具有较强的吸附性能,pH值是影响吸附的主要因素;吸附过程符合Langmuir吸附等温式;在试验条件下,其对Pb(Ⅱ)具有更高的去除能力.还探讨了吸附Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)后回收铅和镍的可行性.     

钛酸纳米晶须的制备及其对Th(Ⅳ)的吸附性能研究

以纳米金红石型TiO2为钛源,采用水热法制备钛酸纳米晶须,用XRD、FT-IR、SEM及TEM对钛酸纳米晶须的形貌及结构进行表征。结果表明在180℃水热条件下成功合成出钛酸纳米晶须。采用静态批式法研究了接触时间、pH值、离子强度、Th(Ⅳ)初始浓度、温度对Th(Ⅳ)在钛酸纳米晶须上的吸附影响。结果表明,pH值对Th(Ⅳ)在钛酸纳米晶须上的吸附有显著影响,而离子强度对吸附的影响相对较弱;吸附过程符合准二级动力学方程;吸附等温线符合Langmuir和Freundlich等温模型;通过热力学数据ΔG0、ΔH0 和ΔS0 分析发现,Th(Ⅳ)在钛酸纳米晶须上的吸附是一个吸热且自发的过程,升高温度有利于Th(Ⅳ)在钛酸纳米晶须上的吸附。Th(Ⅳ)在钛酸纳米晶须上的吸附主要以化学吸附或表面络合为主。     

沙棘枝糠粉(SBP)-g-P(AA-co-AM)高吸水树脂的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

以废弃沙棘枝为原料,丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体合成了一种高吸水树脂—SBP-g-P(AA-coAM),用以除去水体中的亚甲基蓝(MB)。考察了pH、MB初始浓度对吸附性能的影响,并对吸附动力学和热力学进行了研究。结果表明:SBP-g-P(AA-co-AM)对MB有良好的吸附效果,吸附最佳pH值为7;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附方程;吸附反应的ΔG和ΔH值均为负值,说明SBP-g-P(AA-co-AM)吸附MB的过程是自发的放热过程。     

铝污泥负载水合氧化铁-壳聚糖吸附水中Ni(Ⅱ)的研究

采用铁盐和壳聚糖(CS)对铝污泥(AlS)进行改性,制得了铝污泥负载水合氧化铁-壳聚糖复合吸附剂(AlS-HFO-CS),用该吸附剂对Ni(Ⅱ)进行吸附实验,研究了溶液pH值、温度、吸附时间以及竞争离子对吸附过程的影响。利用XRD、FTIR和SEM技术表征了吸附剂的形貌并探讨AIS-HFO-CS对Ni(Ⅱ)的吸附机理。结果表明:水合氧化铁和壳聚糖能成功负载在铝污泥上; Ni(Ⅱ)的吸附量随溶液pH的增大而增大,不考虑沉淀作用,最优吸附pH为5~6,吸附平衡时间为4 h; Freundlich、Langmuir模型对AlS-HFO-CS吸附Ni(Ⅱ)的拟合效果相近,说明对Ni(Ⅱ)的吸附可能同时涉及多层物理吸附和单层化学吸附;吸附过程更符合拟一级动力学模型,颗粒内扩散模型拟合结果显示内扩散和边界层扩散共同控制吸附速率;整个吸附过程是吸热且自发进行的,并且存在着竞争性,吸附剂对Ni(Ⅱ)的吸附易受Cr(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的影响。     

氨基化修饰介孔Fe_3O_4@SiO_2@mSiO_2磁性吸附剂的制备及吸附性能的研究

以Fe_3O_4为磁核,中间包覆一层SiO_2,再以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂形成介孔二氧化硅,并以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为表面官能团化基团,对介孔磁性材料表面进行氨基官能团化。通过XRD、TEM、FT-IR对磁性纳米粒子及核壳式磁性纳米复合粒子进行了表征分析。研究了氨基功能化介孔磁性纳米粒子对水中Cu(Ⅱ)的吸附性能。考察了接触时间、溶液的pH值、初始浓度、吸附剂用量对吸附效果的影响,并对其吸附动力学和吸附等温线进行了研究。同时考察了负载了重金属离子的吸附材料用酸溶液超声处理后循环使用的吸附效率。结果表明,二级动力学模型比一级动力学模型更适合于描述吸附剂对Cu(Ⅱ)的吸附动力学行为,说明吸附过程为化学吸附;其对Cu(Ⅱ)的吸附可用Langmuir吸附等温模型进行较好地描述,说明吸附为单分子层吸附,其对Cu(Ⅱ)的最大吸附量为120 mg/g;最大吸附发生在pH值为5.0,t=120 min时。且吸附剂解吸再生4次后,吸附率还能达到68.75%,说明所制备的氨基功能化磁性纳米材料具有较高的吸附容量,是一种潜在的能高效吸附、可再生利用的去除废水中重金属离子的吸附材料。     

聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶对Pb(Ⅱ)的吸附及脱附性能

以聚天冬氨酸(PASP)与木质纤维素(LNC)水溶液聚合法制备出的聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶(PASP/LNC)为吸附剂,对Pb(Ⅱ)进行吸附及脱附实验,研究溶液的初始离子浓度、pH值、吸附时间和吸附温度对溶液中Pb(Ⅱ)吸附量的影响。结果表明,溶液中Pb(Ⅱ)初始离子浓度为0.04 mol/L,溶液pH值为5.5,吸附时间为120 min,吸附温度为30℃时,PASP/LNC水凝胶对Pb(Ⅱ)的吸附量达到最大为972.35 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型。采用X射线衍射分析、比表面积和平均孔径分析、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱分析PASP/LNC水凝胶的结构和吸附机理。使用HNO_3对PASP/LNC进行脱附实验。结果表明,HNO_3浓度为0.04 mol/L,脱附温度为30℃,脱附时间达到60 min时,最大脱附量为928.36 mg/g。吸附/脱附循环实验表明,PASP/LNC水凝胶重复使用4次后吸附量仍较高,是一种可重复使用的高效吸附材料。     

木屑和花生壳粉对酸性荧光黄染料吸附研究

以木屑、花生壳粉作为吸附剂,采用静态吸附法,研究吸附酸性荧光黄染料的性质,讨论了pH值,染料初始浓度,温度,时间以及盐离子浓度对吸附量的影响,并应用等温模型分析了吸附机理。实验结果表明,在pH为5左右,木屑最佳吸附量为5.18mg/g;在pH为6左右,花生壳粉最佳吸附量为4.46mg/g;吸附最佳的条件是染料初始浓度为150mg/L,吸附剂用量为1.0g,盐浓度为0.17mol/L,25℃下反应90min、木屑、花生壳粉对酸性荧光黄染料的吸附量分别为5.84mg/g、8.66mg/g。吸附平衡时间是90min;吸附随着温度的升高吸附量下降,在25℃时吸附量最佳。盐离子的加入对木屑和花生壳粉对酸性荧光黄染料的吸附有促进作用。木屑、花生壳粉对酸性荧光黄的最大吸附量分别为21.80mg/g和11.00mg/g。经等温方程拟合后,木屑吸附符合多分子层吸附,花生壳粉吸附符合单分子层吸附。2种材料对酸性荧光黄染料的吸附都是放热过程。     

ACFs对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

利用比表面分析仪、扫描电镜和红外光谱仪对活性炭纤维(ACFs)的性能进行表征。选择一定浓度的六价铬[Cr(Ⅵ)]溶液进行吸附研究,考察接触时间、溶液pH值以及溶液中Cr(Ⅵ)的初始质量浓度对吸附行为的影响。结果表明,最佳接触时间为125 min;Cr(Ⅵ)的去除率随着pH值的减小而增大,当pH=2.0时达到最大;Cr(Ⅵ)的吸附量随着Cr(Ⅵ)初始质量浓度的增加而增大,而去除率随着Cr(Ⅵ)初始质量浓度的增加而减小。此外,对材料的吸附机制进行了简要的分析。     

钠基膨润土对废水中Ni2+,Cu2+的吸附效果

为了提高膨润土吸附废水中Ni2+,Cu2+的效果,对其改性制备了钠基膨润土,考察了吸附时间、废水pH值以及Ni2+和Cu2+初始浓度对自制钠基膨润土吸附Ni2+,Cu2+效果的影响,分析了吸附等温线,并探讨了吸附机理。结果表明:钠基膨润土对Ni2+,Cu2+都有较好的吸附性能;初始阶段(前10 min)吸附很快,之后随时间延长吸附量提高甚微;pH值为6.2时,处理后的水质即可达国家排放标准;随着Ni2+,Cu2+初始浓度增加,去除率先增加后降低,而吸附量迅速增加,Ni2+和Cu2+初始浓度分别为25 mg/L和40 mg/L时,钠基膨润土对Ni2+,Cu2+的去除率均可达98.6%;钠基膨润土对Ni2+,Cu2+的吸附等温线符合Freundlich吸附等温式。     

新型偕胺肟基改性β-环糊精聚合物对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的吸附

以β-环糊精(β-CD)为单体,四氟对苯二腈为交联剂,合成了交联β-环糊精聚合物(CDP-CN)。并进一步与羟胺反应,得到偕胺肟基改性β-环糊精聚合物吸附剂(CDP-AM)。研究了CDP-AM对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)两种金属离子的吸附效果。通过FT-IR、TGA、SEM、XPS表征了聚合物吸附剂结构,并通过ζ电位研究了质子化程度。考察了溶液的pH、初始浓度和吸附时间对吸附Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的影响。结果显示,吸附过程符合Langmuir等温模型和伪二阶模型。Pb(Ⅱ),Cu(Ⅱ)在30℃时的最大吸附容量分别为281.69和273.97 mg/g。在聚合物表面上的重金属离子吸附过程是吸热和自发过程。吸附去除效率为Pb(Ⅱ) Cu(Ⅱ),CDP-AM可以通过静电、螯合作用高效率的去除重金属离子的吸附剂,并在5次吸附-解吸循环后保持较高效率。研究表明,CDP-AM聚合物有望开发成用于去除重金属可再生的吸附剂。     

改性没食子酸对Cu~(2+)和Pb~(2+)吸附沉淀性能的研究

以含单宁量98.50%的没食子酸为原料,通过磺化一胺甲基化反应制得改性没食子酸,研究了改性没食子酸对金属Cu2+和Pb2+的吸附沉淀,以及初始溶液pH值、金属溶液初始质量浓度、平衡吸附温度对Cu2+和pb2+吸附沉淀容量的影响及规律.结果表明,吸附沉淀剂对Cu2+、Pb2+的吸附平衡符合Freundlich方程,pH值和初始质量浓度对吸附沉淀量的影响最显著.综合认为改性没食子酸对Cu2+、Pb2+的吸附沉淀机理基本一致.     

含氨基磁性微球的制备及其对酸性橙7的吸附性能

采用悬浮聚合法制备了磁性微球(MM),利用乙二胺与磁性微球进行开环反应得到表面含有氨基的磁性微球(MM-EDA)。通过扫描电镜(SEM)、BET比表面积、傅里叶红外光谱(FT-IR)和样品磁力振荡计(VSM)进行了表征,并将其应用于对染料酸性橙7(AO7)的吸附。探索了初始浓度、吸附时间、pH值和共存离子等条件对吸附的影响,研究了MM-EDA对AO7的吸附性能与吸附机理。结果表明,在pH值=3左右溶液中,吸附量最大。在室温下,吸附在120min内达到饱和,且对AO7的饱和吸附量接近300mg/g。吸附规律较好地符合准二阶动力学吸附方程和Langmuir等温吸附模型;热力学参数(ΔG°,ΔH°和ΔS°)说明吸附为自发、吸热的熵增加过程,升温有利于吸附;MM-EDA可重复使用。     

黑藻对铜离子和镍离子的生物吸附性能

为了经济实用地对废水进行处理,将来源广泛的黑藻制成粉末加入到含铜、镍离子的废水中,研究了其对废水中铜、镍离子的吸附作用,考察了溶液pH值、金属离子初始浓度、吸附剂用量、吸附时间和干扰离子等因素对吸附性能的影响.结果表明:黑藻吸附2种重金属离子的速度快,30 min即达到吸附平衡,适宜的pH值为5.0～6.0,干扰离子对Ni2+的影响大于对Cu2+的影响;黑藻对2种重金属的吸附均符合Langmiur,FreunoUich和Dubinin-Radushkevich(D-R)模型,对2种金属离子的吸附能力顺序是:Cu2+>Ni2+.     

Z壳聚糖交联印迹材料对稀土中Cu(Ⅱ)的选择吸附性能

以羧甲基壳聚糖(CMC)为原料,Cu(Ⅱ)为模板离子,环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,制得交联印迹材料Cu-ECMC。研究了该材料对模板离子的结合性能与识别选择性。探讨了溶液的pH值、吸附时间等因素对该材料吸附性能的影响。结果表明,材料Cu-ECMC对Cu(Ⅱ)可产生吸附作用,最大吸附量达到44.3mg·g~(-1);pH=3.0时,相对于La(Ⅲ),对Cu(Ⅱ)的选择性系数可达到15.57。印迹材料对铜离子的吸附符合准二级动力学模型。