PAN纳米纤维的改性及其对铜离子的吸附性能

通过静电纺技术制备了聚丙烯腈共聚物(PAN)纳米纤维,并利用乙二胺对其进行化学改性,研究胺化纳米纤维膜对铜离子的吸附性能.通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)对纳米纤维膜的形态及性能进行了表征,探讨了p H、反应时间、初始浓度等因素对铜离子吸附性能的影响.结果表明:吸附容量分别随p H、反应时间及铜离子初始浓度的增大而增大,当p H达到5,反应时间为3 h,浓度达到100 mg/L时,吸附容量达到平衡.Langmuir与二级动力学模型更符合吸附反应,最大吸附量可达54 mg/g,根据热力学参数分析,此吸附为吸热反应;在进行6次的脱附-吸附后,胺化聚丙烯腈共聚物纳米纤维膜对铜离子仍然具有良好的吸附效果.     

静电纺再生纤维素复合纳米纤维的制备及其性能研究

利用静电纺丝制备聚丙烯腈/醋酸纤维素(PAN/CA)复合纳米纤维膜,并依次用0.05mol/L、0.1mol/L NaOH溶液对其进行水解处理,制得聚丙烯腈/再生纤维素(PAN/RC)复合纳米纤维膜.研究表明:纺丝液流量为0.5mL/h,所施加的电压为17kV,接收距离为18cm时,制得的PAN/CA复合纳米纤维直径更均匀,成丝形态更稳定.对PAN/CA复合纳米纤维膜及PAN/RC复合纳米纤维膜分别进行电镜扫描、红外光谱分析及静态接触角测定.结果表明:水解后的复合纳米纤维形态保持稳定,PAN/CA复合纳米纤维中的醋酸纤维素的酯基在碱处理后得到有效水解,复合纳米纤维膜的静态接触角由水解前的124.7°降低为10.1°,亲水性能得到大幅提升.     

P(MA-co-AA)/FP复合纳米纤维膜吸附亚甲基蓝的性能

采用静电纺丝技术将丙烯酸甲酯与丙烯酸的共聚物P(MA-co-AA)与羽毛多肽(FP)共混纺丝,制备P(MA-co-AA)/FP复合纳米纤维膜,研究了P(MA-co-AA)/FP复合纳米纤维膜对亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果表明:P(MA-co-AA)/FP复合纳米纤维膜对MB溶液的吸附行为符合准二级动力学模型,吸附过程为化学吸附;吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程以单分子层吸附为主,该吸附是放热过程;在碱性环境中,P(MA-co-AA)/FP复合纳米纤维膜对MB表现出良好的吸附性能,当pH值为9时,最大吸附量达30.2 mg/g。     

基于细菌纤维素的高效离子吸附剂的 制备及其性能研究

通过生物培养的方式制备了细菌纤维素(BC),并对其进行偕胺肟化改性制成了偕胺肟化细菌纤维素(AOBC)纳米纤维膜。对纳米纤维膜的表观形态和热力学性能进行测试,利用Cu~(2+)和Zn~(2+)溶液对纳米纤维膜的金属离子吸附性能进行研究。结果表明,改性后的AOBC纳米纤维膜的力学性能有所提高,且具有优异的离子吸附性能。AOBC纳米纤维膜对于Cu~(2+)和Zn~(2+)的最大吸附量分别为111.20mg/g和108.09mg/g。     

壳聚糖复合磁性生物炭吸附去除水中Cu(Ⅱ)的性能和机理

以粉碎松树枝粉末为原料高温热解制备生物炭,然后采用水热方法与Fe3O4和壳聚糖复合,制备复合吸附剂,并将其用于水中Cu(Ⅱ)的吸附去除。研究发现复合吸附剂可有效去除Cu(Ⅱ),反应1.5h后可达到吸附平衡,其最大平衡吸附量为74.83mg·g-1。对其吸附机理研究表明,Cu(Ⅱ)在复合吸附剂表面的吸附过程包括表面扩散、颗粒内部扩散和吸附平衡扩散三个阶段,其吸附反应动力学可采用准二级反应动力学方程拟合,吸附等温线符合Langmuir模型。对其反应热力学研究表明Cu(Ⅱ)在复合生物炭表面的吸附主要为物理吸附。     

PVDF/APTEX-GO纳米纤维膜的制备及其吸附Pb~(2+)的性能研究

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷改性GO,成功制备了含有胺基官能团的APTEX-GO,利用XRD和红外光谱对APTEX-GO进行了表征。利用静电纺丝法制备了PVDF/APTEX-GO纳米纤维膜,分析了PVDF/APTEX-GO纳米纤维膜作为吸附剂对铅离子的吸附性能。采用准一级、准二级和双指数动力学模型对吸附动力学进行了拟合分析,采用Freundlich和Langmuir模型对等温吸附线进行了拟合分析。得出吸附剂的最佳吸附条件:APTEX-GO含量为1%,吸附剂含量为0.15g,吸附时间为150min,温度为45℃,pH值为6。在最佳吸附条件下,吸附剂对铅离子的吸附量为70.2mg/g,且该吸附为吸热反应,符合双指数动力学模型和Langmuir等温吸附模型的要求。     

聚酯/角蛋白纳米纤维膜的制备及其铬离子吸附性能

为提高纳米纤维膜对Cr(VI)的吸附性能,使用静电纺丝法制备聚酯/角蛋白纳米纤维膜。从羊毛中提取角蛋白并加入到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中以制备复合纳米纤维膜;探究了影响去除水溶液中铬离子过程的实验因素,如溶液pH值和角蛋白含量。结果表明:通过扫描电子显微镜观察吸附前后纳米纤维膜的表面可知,铬离子附着在纤维膜的表面和孔隙中;水接触角测试证明了角蛋白的加入可提高复合膜的亲水性,纳米纤维膜对铬离子的吸附性能受溶液pH值和角蛋白的含量影响,在pH值为3、聚酯与角蛋白比例为1∶1时,纳米纤维膜的最大吸附容量为78.82 mg/g;FTIR和XPS的结果表明:角蛋白的酰胺键、氨基和二硫键参与了吸附过程。     

静电纺丝法制备PAN/PEO聚合物电解质膜

利用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)/聚氧化乙烯(PEO)复合纳米纤维膜.利用原子力显微镜(AFM)、电子显微镜(SEM)分析了纤维的直径分布、整体形貌及单根纳米纤维的表面形貌;应用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了PAN、PAN/PEO、PEO纳米纤维膜的化学组成;同时借助热重(TG)和液滴形状分析仪分析了PEO的加入对复合纤维膜热性能及润湿性能的影响.结果表明:在PAN/PEO比例为5∶5时,纤维膜最有利于制备聚合物电解质膜.     

改性海藻酸钠纤维对镉离子的吸附性能分析

采用环氧氯丙烷改性海藻酸钠,并用湿法纺丝法制备改性海藻酸钠纤维。将制备的改性海藻酸钠纤维经过100℃烘干使之发生交联反应,烘干后的改性海藻酸钠纤维通过浸泡NaCl溶液脱去部分与改性海藻酸钠纤维交联的钙离子。采用改性后的海藻酸钠纤维对镉离子进行吸附动力学、吸附热力学分析。结果表明,烘干之后浸泡NaCl溶液的改性海藻酸钠纤维吸附量最大为253.83mg/g,比纯海藻酸钠纤维吸附量高23.3%,比未烘干和浸泡NaCl溶液的改性海藻酸钠纤维吸附量高18.6%。改性后的海藻酸钠纤维对镉离子吸附符合假二级吸附动力学和Langmuir吸附热力学模型。     

AOPAN/PU中空纤维膜的制备及微量金属离子吸附性能

采用湿法纺丝制备聚丙烯腈/聚氨酯(PAN/PU)中空纤维膜,通过化学改性制备胺肟化聚丙烯腈/聚氨酯(AOPAN/PU)中空纤维膜,研究中空纤维膜亲水性变化和金属离子吸附性能。通过扫描电镜,红外光谱对中空纤维膜进行表征,并测定中空纤维膜亲水性能。研究表明,改性后制备的AOPAN/PU中空纤维膜亲水性能得到较大改善,同时中空纤维膜能高效吸附金属离子,在对10 mg/L的Cu²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺混合金属溶液3次吸附循环测试后发现,滤液中三种剩余金属离子浓度达到生活饮用水卫生标准。     

聚丙烯纤维表面接枝及其吸附性能的研究

采用超声波促进化学接枝法,在水相悬浮体系中将甲基丙烯酸(MAA)接枝到聚丙烯(PP)纤维表面,制备出接枝率为7.5%的弱酸性阳离子交换纤维(PP-g-MAA纤维).探讨反应时间、引发剂浓度、单体浓度等工艺条件对接枝率的影响.红外光谱数据证明MAA接枝到PP链上.考察PP-g-MAA纤维对重金属Cd2+和Cu2+的吸附性能.实验表明:PP-g-MAA纤维对Cd2+和Cu2+具有较好的吸附能力,当初始质量浓度为10 mg/L时,PP-g-MAA纤维对Cd2+和Cu2+的吸附率分别为90%和95%.用Langmu ir和Freund lich方程对其吸附等温线进行线性回归.结果表明,PP-g-MAA纤维对Cd2+和Cu2+的吸附在研究的浓度范围内比较符合Langmu ir模型,但只有在离子质量浓度低于10 mg/L时才符合Freund lich模型.     

改性PAN基纳米纤维膜的防水透气性能研究

用超声分散法对二氧化硅(SiO_2)纳米颗粒进行分散处理,加入聚丙烯腈(PAN)进行PAN的溶解,经气流纺丝工艺制备SiO_2/PAN杂化纳米纤维膜,并在空气中低温煅烧进行预氧化处理,用该方法制得的纤维膜具有良好的透气性。使用扫描电子显微镜对纤维膜表面进行观察,研究了不同SiO_2掺杂量的纤维膜表面形貌与防水透气性能的变化。结果显示,SiO_2的加入和预氧化大大提高了材料表面的粗糙度,减少了纤维膜内的微孔孔径,提高了PAN纳米纤维膜的拉伸强度,从而使预氧化SiO_2/PAN杂化纳米纤维膜具有良好的防水透气性。     

甲醛-戊二醛交联壳聚糖树脂对Cu(Ⅱ)的吸附热力学及动力学研究

通过静态吸附实验考察交联壳聚糖树脂对Cu(Ⅱ)的等温吸附特性,并对其进行热力学及动力学分析。结果表明:树脂对Cu(Ⅱ)的等温吸附符合Langmuir方程,在实验浓度和温度范围内,该吸附过程表现为自发的吸热过程;吸附动力学符合准二级动力学方程,反应活化能为44.52kJ/mol,表明交联壳聚糖树脂对Cu(Ⅱ)的吸附由化学吸附控制。     

Fe_3O_4纳米吸附剂的制备及其去除水中Cr(Ⅵ)的吸附机理研究

以FeCl_3·6H_2O和醋酸钠为原料,采用水热法制备Fe_3O_4纳米吸附剂,将其用于水中重金属Cr(Ⅵ)的吸附去除。纳米Fe_3O_4可有效去除Cr(Ⅵ),反应2h后就达到吸附平衡,其最大平衡吸附量为60.85mg·g~(-1)。对其吸附机理研究表明:Cr(Ⅵ)在Fe_3O_4表面的吸附符合Freundlich等温线模型,吸附活化能为43.73kJ·mol~(-1),表明为化学吸附,其吸附过程包括表面扩散、颗粒内部扩散和吸附平衡扩散3个阶段,其动力学符合准二级反应动力学。利用Fe_3O_4纳米粒子吸附除去水中重金属离子在实际工业中是一种行之有效的方法。     

PAN/AgNPs/TiO2纳米纤维膜结构性能优化

将纳米银颗粒(AgNPs)和二氧化钛(TiO2)加入聚丙烯腈(PAN)溶液中,在保证静电纺丝正常进行的基础上,按照L9(34)正交试验方案,制备试验用PAN/AgNPs/TiO2纳米纤维膜,测试其微观形貌、防紫外线性能、防电磁辐射性能和拉伸性能,并进行直观分析和方差分析.结果表明:TiO2质量分数对纳米纤维膜纤维直径影...     

负载型Al(OH)3/SiO2的合成及对铀酰的吸附性能

制备了负载型吸附剂Al(OH)₃/SiO₂,研究其对铀酰离子的吸附行为。分别考察了吸附剂质量、溶液pH、初始浓度、温度和吸附时间对吸附性能的影响;结合吸附等温线、热力学以及动力学初步研究了吸附机理,并探究了共存离子和富里酸对吸附性能的影响。结果表明,当吸附剂质量0.03 g、pH=5、初始浓度1 mmol/L、温度303 K、吸附时间60 min时,最大吸附量为110.4 mg/g,可以重复使用4次;Al(OH)₃/SiO2对铀酰离子的吸附过程是吸热且自发进行,以单分子层吸附为主,吸附行为符合准二级动力学模型,化学吸附是速率控制步骤。     

PEI改性沙柳对水中酸性铬兰K的吸附作用研究

以环氧氯丙烷为交联剂制备聚乙烯亚胺/沙柳(PEI-SP)吸附剂,研究其对水中阴离子染料酸性铬兰K(ACBK)的吸附行为,采用吸附动力学模型和吸附等温线模型对实验数据进行拟合分析.动力学模型拟合结果表明:PEI-SP对ACBK的吸附过程符合Elovich模型,该吸附过程为非均相化学吸附过程且膜扩散为吸附过程的主要速率控制...     

改性菠萝皮对水中Cu2+吸附性能的影响

用NaOH作为活化剂,对菠萝皮粉进行浸泡制得改性菠萝皮,并以此为吸附剂用于吸附废水中的Cu2+.通过吸附实验,考察Cu2+初始浓度、吸附剂用量和吸附温度等因素对改性菠萝皮吸附水中Cu2+性能的影响,通过吸附等温线和吸附动力学分析吸附机理.试验表明,用浓度为0.5 mol/L的NaOH浸泡2h所制备的菠萝皮吸附剂对Cu2...     

新型纤维素基螯合纤维的制备与吸附性能

为了发展水处理的途径,制备了β-环糊精改性的新型纤维素基螯合纤维.运用原子吸收光谱和紫外光谱考察了其对模拟水样中重金属离子(Cu2+)和有机染料(中性红)的吸附性能.实验结果表明,螯合纤维对Cu2+吸附率达6.24 mg/g,符合Langmuir吸附模型;对中性红也具有较强的包结能力.该鏊合纤维水处理能力强,制备简单,操作简便,有潜在的应用价值.     

4种胺基改性甘蔗渣对Cu2+的静态吸附

采用两步法制备了乙二胺（EDA）、二乙烯三胺（DETA）、三乙烯四胺（TETA）、四乙烯五胺（TEPA）系列胺基改性甘蔗渣（SCB）吸附剂,探讨了浓度、吸附时间、酸度和共存离子对四种吸附剂吸附Cu²⁺的影响。结果表明四种胺基改性吸附剂对铜离子的吸附等温线符合Langmuir模型,吸附可在1h内达到平衡,动力学过程符合伪二级动力学模型,吸附最佳酸度范围为4.5~5.5。4种胺基改性甘蔗渣吸附剂对Cu²⁺的吸附容量大小的顺序为:DETA-SCB>TEPA-SCB>TETA-SCB>EDA-SCB,对Cu²⁺选择性顺序为:EDA-SCB>DETA-SCB>TETA-SCB>TEPA-SCB。共存干扰离子对Cu²⁺吸附容量影响的大小顺序:Zn²⁺>Cd²⁺>Ca²⁺≈Mg²⁺>K⁺≈Na⁺。