中孔材料CMK-3脱除水中铬离子的研究

以SBA-15为模板,以蔗糖为碳源,合成有序介孔炭材料CMK-3。研究了铬离子浓度、酸度和吸附时间对CMK-3吸附铬离子容量的影响。结果表明,随溶液pH值的减小,对铬离子的吸附量增大,在pH为2时,最大吸附量达到32．43mg／g。此材料对Cr（Ⅵ）的吸附具有吸附速度快、吸附量高的特点。     

MCM-41介孔材料的合成条件和特性对吸附镉离子的影响

以气相氧化硅为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(cetyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)为模板剂,分别在碱性[氢氧化钠(NaOH),四乙基氢氧化铵,tetraethyl ammonium hydroxide,(C2Hs)4NOH(TEAOH)]和酸性介质条件[盐酸(HCl)]T水热合成了MCM-41有序介孔材料MCM-41-N,MCM-41-T和MCM-41-H.用X射线衍射、氮气吸附-脱附等手段对比分析了合成的3种MCM-41介孔材料的物相、比表面积、孔径、孔体积等,发现酸性介质中合成的介孔材料的孔径最大.在此基础上,利用MCM-41介孔材料对比研究了处理含镉离子(Cd2 )废水的效果和机理,确定了不同介孔材料用量、不同初始pH值条件下MCM-41介孔材料对水中Cd2 的吸附率和吸附量.结果表明:介孔材料用量相同时,溶液pH值的增大有利于提高3种MCM-41介孔材料对水中Cd2 的处理效果.在pH值从7.0到8.0的过程中,其吸附率有1个突变,MCM-41-T的Cd2 吸附率从35.65%提高到62.15%;MCM-41-N的从38.80%提高到69.40%;MCM-41-H的从50.22%提高到73.47%.孔径最大的MCM-41-H对Cd2 的吸附效果最佳,最大吸附率为89.56%,最大吸附容量为8.57 mg/g.吸附溶液pH值的大小和介孔材料的孔径尺寸是决定吸附量大小的关键因素,因此,重点应通过优化合成工艺提高介孔材料的孔径.     

氨基改性SBA-15介孔分子筛的制备及其铬离子吸附性能

以3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为氨基改性试剂,采用后嫁接法制备氨基功能化的SBA-15介孔分子筛。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪、氮气吸附-脱附等温线和傅里叶红外光谱等表征手段对氨基改性SBA-15介孔分子筛的形貌、结构进行了分析。考察了吸附时间、吸附温度和溶液pH等因素对铬离子(Ⅵ)吸附率的影响。结果表明:与纯SBA-15介孔分子筛相比,氨基改性后的SBA-15分子筛对铬离子(Ⅵ)具有更好的吸附性能。     

低成本制备MCM-41介孔分子筛及其对镉离子的吸附性能

以廉价的硅铁行业的废弃物微硅粉为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用碱法提纯-水热法合成制备了纯硅的MCM-41介孔分子筛。用红外光谱(FTIR)、小角X射线衍射、液氮吸附脱附、场发射扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜对分子筛进行了结构表征和表面积及孔径分析。结果表明:所制备的分子筛的比表面积是918 m2/g,孔容1.11 cm3/g和孔径2.9 nm。采用静态吸附方法,研究了所合成的分子筛对水溶液中Cd2+离子的吸附行为,分析了pH值、分子筛质量、吸附时间和Cd2+的初始浓度对吸附的影响,并探讨了该吸附剂对Cd2+的吸附热力学和动力学特性。结果表明:当溶液的pH值为2.0～7.0,吸附剂的量在30～130 mg范围内时,吸附率随着pH值和吸附剂用量的增加而增加,当吸附剂用量为130 mg时,有序介孔分子筛对Cd2+离子的去除率基本稳定。有序介孔分子筛对Cd2+离子的吸附量随吸附时间的增加而增加,在120 min时达到吸附平衡。有序介孔分子筛对Cd2+的等温吸附过程更符合Freundlich模型,吸附动力学较符合准二级吸附方程。     

介孔材料MCM-41对碘离子吸附性能的研究

本文主要研究了介孔材料MCM-41对水中碘离子的吸附性能。采用高锰酸钾氧化法进行碘离子浓度分析,考察了吸附时间、初始碘离子浓度、pH、温度、杂离子强度对吸附性能的影响。结果表明:MCM-41对水中碘离子的吸附平衡时间约为30min,当I-初始浓度为500mg·L-1时,MCM-41对I-的吸附量为41.3mg·g-1,温度在20～60℃范围内,pH在5～8时,吸附效果最好,氯化钠对吸附影响不明显。     

氨基改性介孔二氧化硅对2-萘磺酸的吸附研究

用预水解法合成氨基改性介孔二氧化硅,考察了它对2-萘磺酸的吸附作用。实验表明,材料对2-萘磺酸吸附的最佳pH值为2.5,在25℃下的吸附等温线符合Langmuir模型,饱和吸附量可达142.4mg/g。吸附动力学符合准一级吸附动力学方程,相关系数R2为0.9952。共存无机离子SO2-4对2-萘磺酸有竞争吸附影响。用0.05mol/L的NaOH溶液再生后的材料,重复使用5次均能保持良好的吸附效果,可用于2-萘磺酸废水的吸附处理。     

模板法壳聚糖基介孔碳材料的制备与表征

以壳聚糖为碳前驱体、正硅酸乙酯为模板硅源,利用模板法制备了介孔碳材料。通过N2吸附/脱附、XRD、TEM等手段对介孔碳结构进行了表征。考察了溶液pH值和硅碳比对介孔碳孔结构的影响,介孔碳对维生素B12的吸附性能。结果表明,介孔碳材料孔隙发达、呈蠕虫状孔结构;溶液pH值为4、硅碳比为0.9时,介孔碳的比表面积、孔容及平均孔径分别达到1 118 m²/g,1.48 cm2/g,1.48 cm³/g及5.3 nm;对VB_(12)分子的吸附过程符合Langmuir单分子层吸附模型,最大平衡吸附量达到417.8 mg/g,2 h吸附量达到平衡吸附量的87.4%。     

模板法壳聚糖基介孔碳材料的制备与表征

以壳聚糖为碳前驱体、正硅酸乙酯为模板硅源,利用模板法制备了介孔碳材料。通过N2吸附/脱附、XRD、TEM等手段对介孔碳结构进行了表征。考察了溶液pH值和硅碳比对介孔碳孔结构的影响,介孔碳对维生素B12的吸附性能。结果表明,介孔碳材料孔隙发达、呈蠕虫状孔结构;溶液pH值为4、硅碳比为0.9时,介孔碳的比表面积、孔容及平均孔径分别达到1 118 m~2/g,1.48 cm~3/g及5.3 nm;对VB_(12)分子的吸附过程符合Langmuir单分子层吸附模型,最大平衡吸附量达到417.8 mg/g,2 h吸附量达到平衡吸附量的87.4%。     

氨基改性SBA-15介孔材料的制备及对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

采用水热-后嫁接的方法,分别制备出氨基、二氨基、三氨基改性的介孔二氧化硅吸附剂N-SBA-15、2N-SBA-15、3N-SBA-15.采用X-ray衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附和扫描电镜(SEM)等方法对材料进行表征.讨论了吸附时间、体系pH值等因素对水中pb2+吸附性能的影响.结果表明:在纯硅SBA-15上嫁接的氨基越多,改性后材料对水中pb2的吸附性能越好,当吸附60 min、体系pH值为5时,材料对水中pb2+的吸附效率最佳,最大吸附率能达到95％左右.     

以离子液体为模板剂合成MCM-41介孔分子筛

以离子液体1-十六烷基-3-甲基溴代咪唑为模板剂,合成介孔分子筛MCM-41。考察了不同硅源[、C16mim]Br/SiO2配比、pH值、晶化时间等条件对合成MCM-41的影响。采用XRD和低温氮吸附对产物进行表征,结果表明该方法合成的样品具有较大比表面积和规整介孔孔道结构。     

磁性胺肟基功能化CMC对铀酰离子的吸附行为研究

采用两步法合成磁性胺肟基功能化CMC（简称PAO/CMC/Fe3O4）,用批示法研究了PAO/CMC/Fe3O4对U（Ⅵ）的吸附行为,考察了pH值、吸附时间、吸附剂用量等对吸附效果的影响.结果表明,PAO/CMC/Fe3 O4对U（Ⅵ）的吸附容量大,速度快,最大吸附容量119.21 mg/g,30 min左右达到吸附平衡,平衡数据符合Langmuir等温方程,符合伪二阶动力学吸附模型,说明PAO/CMC/Fe3O4对U（Ⅵ）的化学吸附过程是速率控制步骤.     

L-丝氨酸修饰金纳米粒子对铀(Ⅵ)的比色检测

通过L-丝氨酸修饰后的金纳米颗粒,实现对UO2+2进行简单、高效的即时比色检测。UO2+2的检测,可通过肉眼或紫外-可见分光光度计来识别纳米金溶液的颜色变化来实现。吸光度比值(A650/A524)与相对应的UO2+2的浓度之间存在线性关系。在最佳条件下(pH 4.0),体系对UO2+2的检出限为6.5×10-5mol/L。这种高效的比色传感器可用于UO2+2的即时检测。     

接触时间、pH值、土壤中腐植酸／富里酸、离子强度和温度对MX-80膨润土吸附U（Ⅵ）的影响

本文在室温条件下采用批处理的方式,研究了MX-80膨润土对水溶液中U（VI）的吸附行为,考察了接触时间、p H值、离子强度、固体含量、腐植酸（H A）、富里酸（F A）和温度等因素的影响。实验结果表明,M X-80膨润土对U（V I）的吸附能力受p H和离子强度的影响较大。U（V I）从水溶液被吸附到M X-80膨润土上的速度相当快,并且其动力学吸附数据符合准二维速率方程。腐植酸可以显著增强MX-80膨润土对的U（VI）吸附,而富里酸对U（VI）的吸附没有显著影响。从不同温度下计算得到的M X-80膨润土对U（V I）的吸附热力学参数（△H0,△S0和△G0）可以看出, MX-80膨润土对U（VI）的吸附反应是自发的吸热反应。     

纳米二氧化钛/腐植酸对泰乐菌素的吸附特性

为了研究不同来源的腐植酸(HA)/纳米二氧化钛(nmTiO2)复合物对典型抗生素环境行为的影响,采用批量平衡振荡法,分别考察了吸附等温线、离子强度以及pH值对纳米二氧化钛/HA吸附泰乐菌素(TYL)的影响。结果表明:TYL在TiO2/不同来源的HA复合物上的吸附容量不同,顺序为,BZ/TiO2DC/TiO2NT/TiO2DN/TiO2,添加腐植酸后,吸附容量明显增加,离子交换可能是泰乐菌素在HA/TiO2复合物上吸附的主要机理;随着pH值的升高,吸附容量逐渐增大;而随着离子强度的增加,吸附容容量显示减小。这意味着纳米二氧化钛进入环境后,随着环境条件的改变,其对抗生素的吸附能力也将发生改变,进而对抗生素在水环境中的迁移造成影响。     

天然凹凸棒石对水中镉的吸附行为

通过静态实验探讨了天然凹凸捧石吸附水中镉（Cd^2＋）时的影响因素、动力学、等温式和热力学。结果表明,在实验条件下吸附90min后天然凹凸捧石对Cd^2＋的吸附量为6.07-13.15（mg·g^-1）,吸附量随着温度或Cd^2＋初始浓度的增加而增加,但天然凹凸棒石用量增加,吸附量却减少。在pH值为5-7时随着pH值的增加而增加。此外,天然凹凸捧石吸附Cd^2＋的速度较快,吸附60min后基本达到平衡。吸附动力学规律符合Lagergren准二级反应模型,不同温度下的吸附等温式都与Freundlich方程符合很好。热力学分析表明,吸附过程吸热,吸附焓变△H和熵变△s都为正值,吸附自由能变△G为负值。     

无惰性气体保护Fe_3O_4纳米球的超声法制备及表征

在无惰性气体保护、不添加表面活性剂、超声处理条件下加入亚硫酸钠,采用化学共沉淀结合超声辅助法制备纳米四氧化三铁,经X射线衍射、透射电子显微镜和材料综合性能测量系统等对产物进行了表征。结果表明,所制备的样品为反尖晶石结构的Fe3O4纳米球,平均粒径约为15 nm,饱和磁化强度最高达75.49 emu/g;n（Fe3＋）/n（Fe2＋）比率、沉淀剂和Na2SO3对磁性都具有明显的影响;该Fe3O4纳米球具有优良的水中Hg2＋的吸附去除率,在吸附60 min后,最高可达99%,显示出很强的纳米效应,是一种具有较好应用前景的Hg2＋吸附剂。     

活性污泥对pb^2＋的生物吸附特征研究

研究了活性污泥对重金属离子Pb^2＋的吸附特征。结果表明,当Pb^2＋的初始质量浓度为60mg／L时,Pb^2＋在活性污泥上吸附30min后基本达到平衡,吸附过程可以用准二级动力学方程来描述（R^2=0．9994）,平衡吸附量qe为50mg／g,准二级速率常数k2为0．0095g/（mg·min）;吸附温度对吸附效果影响不大;pH值对吸附效果的影响很大,溶液pH值为3—4时吸附效果较好;活性污泥的投加量对吸附效果有很大的影响,在Pb^2＋的质量浓度一定的情况下随着污泥投加量的增加吸附效果反而减弱。     

碳羟磷灰石对废水中Zn^2＋的去除及机理探讨

利用废弃的鸡蛋壳为主要原料合成碳羟磷灰石（CHAP）。用以去除废水中的Zn^2＋。分别考查了废水中Zn^2＋的初始浓度、CHAP的用量、pH值、温度及作用时间等因素对CHAP去除Zn^2＋的吸附效果的影响以优化吸附条件。结果表明,用2．5g／L的CHAP处理Zn^2＋的质量浓度为100mg／L的废水,40℃条件下,处理45min,Zn^2＋的去除率可达98．67％。最佳pH值为6～7。同时探讨了CHAP对重金属离子Zn^2＋的吸附机理。吸附机理研究表明．CHAP对Zn^2＋的主要吸附形式为离子交换吸附和表面吸附。     

D311B型阴离子交换树脂吸附Cr（Ⅵ）的研究及应用

以去除模拟浓缩果汁中的Cr（Ⅵ）为目的,研究了D311B型阴离子交换树脂对Cr（Ⅵ）的吸附性能。实验发现,D311B型阴离子交换树脂在弱酸性条件下（pH在1~4的范围内）对Cr（Ⅵ）具有较强的吸附选择性,等温吸附曲线符合Freundlish等温方程。1.0 g树脂对50 mL浓度为100μg/mL的Cr（Ⅵ）标液的吸附率达74.2%,最大吸附量为3 710μg/g;K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl-、SO42-等常见离子等质量浓度对铬吸附无干扰。负载Cr（Ⅵ）的树脂可用1 mol/L的NaCl溶液解吸,解吸后的树脂可再生利用。采用静态吸附方法,0.5 g树脂对50 mL浓度10.0μg Cr（Ⅵ）/mL模拟浓缩果汁,Cr（Ⅵ）的一次去除率可达91.5%。