质子化壳聚糖/磁性复合材料对含磷污水中磷的吸附特性

采用反相悬浮交联法制备出质子化壳聚糖/Fe_3O_4磁性复合吸附剂,研究了其对模拟含磷污水中磷的吸附特性。首先,考察了吸附时间对所有复合吸附剂的吸附特性的影响;选取其中吸附特性较好的E2吸附剂,考察了其吸附特性与含磷溶液初始浓度的关系;然后,进行了与溶液pH值、吸附剂类别、投加量、吸附时间、溶液初始浓度相关的正交试验。研究结果表明,原水pH值对吸附过程具有最明显的影响,最佳pH值为6,吸附剂和投加量的影响次之,影响最弱的是初始浓度和吸附时间。质子化磁性壳聚糖对磷的去除率最高达80%左右。吸附动力学研究结果表明,吸附过程能很好地符合Lagergren准二级动力学模型,由此证明吸附过程为化学吸附。     

复合吸附剂对酸性大红染料的吸附性能

为降低吸附剂投加量,提高吸附效率,降低成本,将壳聚糖与纤维素复合,制备出一种复合生物吸附剂.用静态吸附的方法,对酸性大红溶液进行脱色实验.探讨了吸附剂投加量、pH值、反应时间对脱色的影响,并绘制出复合吸附剂对酸性大红染料的吸附等温线、吸附动力学曲线.结果表明,pH=6.0时对酸性大红的吸附率最大,当吸附剂用量为0.4 g/L,吸附率可达94%以上,在2 h的时间内就可达到吸附平衡,其平衡吸附量为159.73 mg/g.     

壳聚糖复合粉煤灰处理活性染料废水的研究

以粉煤灰与壳聚糖为原料制备壳聚糖复合粉煤灰吸附剂,研究该吸附剂对活性艳蓝染料废水的吸附条件及对活性染料废水吸附的正交试验。结果表明,该吸附剂对活性艳蓝的吸附条件是：60mg/L染料溶液100mL,吸附剂投加量为2.0g,吸附震荡时间120min,静置20min,脱色率可达到95%以上。由正交试验结果可知,对脱色率的影响因素依次为：pH〉染料种类〉振荡时间〉投加量。与单一的粉煤灰或壳聚糖相比,壳聚糖复合粉煤灰对活性染料废水有很好的脱色作用和COD去除率,且操作方法简单,工艺条件易于控制.     

酵母菌对活性艳红X-3B的吸附研究

以酵母菌菌体作为生物吸附剂对水中阴离子偶氮染料活性艳红X-3B进行生物吸附研究。讨论了酵母菌培养时间、投加量、溶液初始pH值和吸附时间等因素对菌体吸附活性艳红X-3B的影响,探讨了菌体吸附染料的动力学规律,利用FTIR技术分析了酵母菌吸附活性艳红X-3B的吸附作用。结果表明,培养时间为3d时,酵母菌对染料吸附能力最强。当溶液pH值为2时,菌体对活性艳红X-3B吸附效果较好,酵母菌吸附活性艳红X-3B过程符合准二级动力方程。通过对酵母菌红外光谱分析,发现对活性艳红X-3B吸附过程中菌体的氨基等基团起主要作用。     

不同脱乙酰度壳聚糖对活性FM黑的吸附性能研究

以壳聚糖为吸附剂,研究了其对活性FM黑染料的吸附性能.探讨了温度、时间、介质pH值、壳聚糖脱乙酰度以及用量对壳聚糖吸附活性FM黑的影响.结果表明,随着壳聚糖脱乙酰度的增大,壳聚糖的吸附能力随之增强;壳聚糖用量增加,吸附能力先增强后减弱;介质的pH在4～7范围内,对活性FM黑染料废水的吸附性能较好,在中性条件下达到最强;温度对吸附性能的影响较小.由此得出在壳聚糖脱乙酰度为97%、用量为0.006 0g、温度为25℃、反应时间为50min、活性FM黑质量浓度为30mg/L、体积为100mL、介质的pH为7的条件下,吸附量达到273.23mg/g.且其吸附行为满足Langmuir等温式.     

壳聚糖衍生物固定床中Cu（Ⅱ）的吸附性能研究

研究了壳聚糖衍生物固定床对Cu（Ⅱ）的吸附性能,考察了改性前后吸附剂对Cu（Ⅱ）的吸附容量,以及改性后壳聚糖吸附剂在不同pH值、Cu（Ⅱ）浓度等条件下吸附过程的穿透曲线.结果表明：改性后的吸附剂吸附性能大大改善,改性前后吸附剂的吸附量分别为1.86×10^-3mol/g和2.07×10^-3mol/g,改性后吸附带长度与改性前相比减少了0.95 cm;pH值增大、Cu（Ⅱ）溶液浓度增大有利于提高吸附柱利用率.     

茶叶质铁对活性艳红K-2BP染料和活性嫩黄K-6G染料的吸附性能研究

用改性茶叶与Fe3＋反应,制得吸附材料茶叶质铁,用此吸附剂吸附水溶液中的活性艳红K-2BP染料和活性嫩黄K-6G染料,对吸附pH值、温度和时间等工艺条件和吸附动力学进行了研究.结果表明：茶叶质铁对2种染料的吸附最佳pH值都小于1,平衡吸附量随着温度的升高先增大后减小,茶叶质铁对结构式中含酚羟基的活性艳红K-2BP染料饱和吸附量大;动力学吸附速率方程表明茶叶质铁对2种染料的吸附反应符合一级反应.     

改性麦草秸秆对活性艳红的吸附动力学研究

为实现农作物秸秆资源化,解决印染废水难处理问题,将麦草秸秆经过化学改性后制备成一种有效吸附染料的吸附剂,通过静态实验,研究了吸附剂对不同质量浓度、温度和振荡速度下对活性艳红的吸附动力学特性,并考察了在不同pH值、麦草投加量下,改性麦草秸秆对活性艳红吸附效果的影响。分别用伪一级动力学方程、伪二级动力学方程、Elovich方程和颗粒内扩散方程进行拟合。结果表明:改性麦草秸秆对活性艳红的吸附动力学过程可以用伪二级动力学模型进行很好地描述,颗粒内扩散模型表明,颗粒内扩散为主要速率控制步骤。吸附活化能为17.21kJ／mol,说明该吸附过程以物理吸附为主。     

改性磁性壳聚糖去除水中双氯芬酸

为改善壳聚糖的吸附能力,探究壳聚糖吸附水中双氯芬酸的作用机理,采用原位共沉淀法制备磁性壳聚糖小球,并利用乙二胺对其进行改性.分别研究戊二醛、环氧氯丙烷和乙二胺等交联剂的投加量不同时,改性磁性壳聚糖对水中双氯芬酸吸附能力的差异.当戊二醛、环氧氯丙烷和乙二胺的投加量分别为4,12和6 mL时,制备的吸附剂(EMMCS-G)吸附效果最佳.通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等对EMMCS-G表征分析,讨论反应时间、温度、pH、吸附剂投加量以及再生次数等因素对EMMCS-G吸附双氯芬酸的影响.结果表明,壳聚糖已成功包覆Fe_3O_4颗粒,且改性后的磁性壳聚糖氨基数量明显增多,具有良好的磁学性能和重复利用性.反应最适pH为6.5.当双氯芬酸初始质量浓度为50 mg/L,吸附剂投加量为100 mg时,反应12 h后,去除率达到76%以上.吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Freundlich模型,结合热力学分析及溶液酸碱度实验表明该吸附过程是物理吸附和化学吸附共同作用的自发吸热反应.     

纳米磁性壳聚糖对腐殖酸和重金属离子混合吸附研究

研究了纳米磁性壳聚糖吸附剂对腐殖酸的吸附性能和重复使用性能,分析了腐殖酸存在的条件下对Cu2+、Pb2+、Cd2+三种重金属离子吸附的影响及机理.实验结果表明:该吸附剂对腐殖酸吸附的最佳pH值为11,饱和吸附量为292mg/g;吸附速度快,15min可达吸附平衡;经5次吸附后,保留了初次吸附量的60%,具有一定的可再生性和重复使用性.同时,该吸附剂吸附腐殖酸后仍可对Cu2+、Pb2+、Cd2+产生吸附作用,较单独吸附时Cu2+、Pb2+的吸附量有所降低,而Cd2+的吸附量则有大幅提高.     

氧化石墨烯包覆磁性纳米粒子复合材料的制备及其对亚甲基蓝的模拟吸附

制备了一种氧化石墨烯包覆磁性纳米粒子复合材料,并运用X射线衍射、扫描/透射电镜、傅里叶红外光谱、振动样品磁强计对该复合材料进行了表征。研究结果表明,该复合材料具有Fe₃O₄核、氧化石墨烯壳的核壳结构,复合材料中皱纹丝状的氧化石墨烯紧密和磁性纳米粒子相连,Fe₃O₄成单晶状。该复合材料的制备首先在球形的Fe₃O₄纳米粒子表面包覆SiO₂涂层,再在涂层表面赋予-NH₂基,最后和氧化石墨烯反应,最终得到具有核壳结构的复合材料。对复合材料的吸附性能进行了初步模拟测试,以亚甲基蓝为吸附质,对溶液pH值、吸附剂量对吸附量的影响以及吸附等温线进行了研究,结果表明该复合材料能够在吸附后在外加磁场下快速分离,是一种优异的吸附剂。     

磁性类水滑石吸附水中磷的研究

为克服固定床吸附技术床层容易堵塞、不适合处理悬浮物浓度过高污水的限制,以在微米级四氧化三铁粉末表面共沉淀的方法制备一系列磁性Mg-Al,Zn-Al,Ca-Al,Mg-Fe,Zn-Fe和Ca-Fe类水滑石磷吸附剂,研究其对含磷酸盐废水的吸附性能.结果表明,这些磁性类水滑石化合物中二价和三价阳离子的组成对磷酸根吸附性能有显著影响,其中以Mg/Al投料比为2∶1制备的磁性类水滑石吸附剂吸附容量最高,饱和吸附容量达85.5mgP/g,吸附等温线符合Langmuir方程.pH对吸附有一定的影响,在pH5～7范围内吸附效果较好.     

一种新型改性交联壳聚糖的制备及其对废水中四环素的去除机理

为了提高传统壳聚糖材料的吸附效果,将壳聚糖进行交联并通过负载二氧化锰进行改性。利用扫描电镜对材料进行表征,并研究了二氧化锰的负载量、反应温度、溶液pH、离子浓度对改性交联壳聚糖吸附溶液中TC的影响。研究结果表明,在改性交联壳聚糖颗粒的二氧化锰负载量为0.344 mg/g,温度为318 K, pH为4～11,溶液中阳离子浓度为0时吸附效果最佳。吸附动力学符合伪二级动力学模型,吸附等温线符合Freundich模型,热力学分析说明该吸附过程是自发的吸热反应。另外发现,改性交联壳聚糖填充在管柱中之后对TC的连续吸附处理能力良好。     

胺化磁性壳聚糖的微波制备及其吸附性能研究

以二乙烯三胺为胺化剂,优化了微波法制备胺化磁性壳聚糖的条件及产品对Cu2＋的吸附条件。微波制备胺化磁性壳聚糖的条件为：磁性壳聚糖0.30g,质量分数45%NaOH,氯乙酸5.80g,羧甲基化温度45℃,羧甲基化时间2h,二乙烯三胺9ml,胺化温度65℃,胺化时间2h。产品在pH6.0、吸附时间5h的条件下,对Cu2＋的吸附容量达到112.67 mg.g-1。与传统水浴法相比,微波法反应效率高,所得吸附剂吸附容量提高了近一倍,且有良好的再生使用性.     

磁性壳聚糖表面离子液体固定化及其对丙烯酰胺吸附性能研究

以Fe3O4作为磁性纳米粒子,悬浮交联法制备磁性壳聚糖微球;以戊二醛作为交联剂在磁性壳聚糖微球表面固定离子液体;利用紫外分光光度法研究磁性壳聚糖固定化离子液体对丙烯酰胺的吸附性能.吸附动力学实验表明：2 h吸附容量为1.45 mg/g,3 h吸附基本达到平衡.结果显示：制备的磁性壳聚糖固定化离子液体对丙烯酰胺具有良好的吸附性能.     

苯乙烯型树脂脱除四溴双酚A废水中氯苯的动力学研究

实验研究了四溴双酚A生产废水中的氯苯在苯乙烯型大孔树脂上的吸附行为,考察了氯苯初始浓度、溶液pH值及温度对吸附性能的影响;探讨吸附氯苯的动力学过程,测定了氯苯在不同温度下的吸附等温线.结果表明:吸附过程符合Freundlich吸附模型,吸附过程符合拟二级动力学模型,其相关系数大于0.99;在温度283 K、pH值为1.0～2.0、氯苯溶液质量浓度为6 612 mg/L条件下,树脂饱和吸附量为267.8 mg/g.     

Adsorption of Quaternized-chitosan-modified Reduced Graphene Oxide

A novel quaternized-chitosan-modified reduced graphene oxide(HACC-RGO) combined the adsorption advantages of RGO and 2-Hydroxypropyltrimethyl ammonium chloride chitosan(HACC). The adsorption property of HACC-RGO sheets for methyl orange(MO) was demonstrated and compared with RGO and HACC. The removal ratios of HACC-RGO sheets reached 92.6% for MO after a 24 h adsorption. The adsorption kinetics, isotherms and thermodynamics were investigated to indicate that the kinetics and equilibrium adsorptions were well-described by pseudo-second-order kinetic and Freundlich isotherm model, respectively. The thermodynamic parameters suggested that the adsorption process was spontaneous and endothermic in nature. Moreover, monodisperse HACC-RGO/CS beads were fabricated by the microfluidic method. The adsorption and desorption of HACC-RGO/CS beads for MO were studied. After three adsorptiondesorption cycles, the adsorption capacity remained above 55% and the desorption capacity was not below 70%. The HACC-RGO/CS beads can be reused and have great potential applications in removing organic dyes from polluted water.