改性蒙脱土去除水中重金属离子研究新进展

重金属离子污染具有非降解性、持续存在和累积的性质,影响着人类的生命安全。如何从水中去除重金属离子已经成为治理水污染的核心问题之一,其方法之一就是采用改性蒙脱土进行吸附处理。本文介绍了近年来重金属离子吸附用改性蒙脱土的研究新进展,重点回顾了无机改性蒙脱土、有机改性蒙脱土和无机有机复合改性蒙脱土的改性方法及其对重金属离子的去除能力及机理。提出今后改性蒙脱土研究的主要方向是合成多功能高吸附性的蒙脱土高分子复合微球、蒙脱土高分子凝胶和滤膜材料等,为今后改性蒙脱土作为重金属离子优良吸附剂的研究有一定的指导意义。     

含吡啶基吸附材料的研究进展

介绍了含吡啶基吸附材料对金属离子、无机阴离子及有机污染物的吸附分离研究进展。吡啶环的氮原子具有较强的配位功能,能与多种金属离子形成络合物。这类吸附材料对金属离子显示出高的吸附容量和吸附选择性,其吸附金属离子后形成金属主体高分子,然后再利用金属离子与具有配位性能的无机阴离子、有机污染物通过路易斯酸-碱在水溶液中进行配体交换,从而达到吸附分离的目的。作为高分子交换配体(PLE),这类新型吸附材料将是今后发展的重点。     

纳米复合高分子重金属离子吸附材料的研究进展

目前,重金属离子污染水资源的问题十分严峻,污水处理问题受到越来越多人的关注。吸附法是去除有害重金属离子最有效的方法之一,但是传统的吸附材料吸附效果有限,因此阐述了国内外新型重金属离子吸附材料的研究现状。系统介绍了纳米复合高分子重金属离子吸附材料制备及吸附性能,重点论述了纳米金属氧化物复合高分子材料的研究进展,提出了纳米复合高分子材料的发展趋势。     

功能化介孔材料吸附性能与机理的研究进展

综述了功能化介孔材料的孔径结构、改性基团和吸附条件对废水中的有机污染物、染料分子和重金属离子以及生物大分子、药物分子、CO2和挥发性有机气体污染物的吸附脱除效果的影响,还介绍了功能化介孔材料对液晶材料中的微量无机离子和大极性有机杂质的吸附脱除效果,指出了新型功能化介孔材料的开发和吸附环境的研究是未来的研究热点和发展趋势。     

废水中重金属离子吸附材料的研究进展

自然界中的重金属离子会在生物体中富集和迁移,不会被降解,对人体和环境构成了严重危害.因操作方便、选择性高等优点,吸附法处理重金属离子的应用非常广泛,吸附材料是目前的研究热点.本文综述了天然高分子吸附材料、多孔吸附材料、生物吸附材料等新型吸附材料的研究进展,对其发展前景和研究方向做了展望.     

重金属离子吸附用微凝胶研究新进展

微凝胶聚合物网络中易于引入能够与重金属离子螯合或络合的功能基团,且比表面积大,对重金属离子具有较快的吸附速率,因此,微凝胶在重金属离子的去除方面具有广阔的应用前景。本文介绍了重金属离子吸附用微凝胶研究新进展,重点回顾了基于羧基、氨基、磺酸基、羟基及巯基等多官能团化合物与重金属离子通过静电相互作用形成稳定络合物的微凝胶用于重金属离子的吸附,离子印迹型微凝胶用于重金属离子的吸附,以及基于冠醚环（苯并-18-冠-6醚）与Pb²⁺离子通过超分子主-客体识别作用形成稳定络合物的微凝胶用于重金属离子的吸附;描述了这三类微凝胶对重金属离子的吸附性能、优点、用途等;指出了这三类微凝胶适用于不同场合下重金属离子的吸附。     

纤维素基重金属离子吸附材料研究进展

针对近年来利用纤维素及其衍生物制备高吸附材料的热点,概述了纤维素基重金属离子吸附材料(离子交换型纤维素吸附材料和离子螯合型纤维素吸附材料)的研究现状。     

共价有机框架(COF)对重金属离子吸附去除研究进展

由重金属离子引起的水污染是一个全球性的问题,在各种现有去除水中重金属离子的方法中,吸附法由于其工艺简单、效率高等特点,在废水处理领域得到广泛的应用。共价有机框架(COF)是一种新型的结晶多孔聚合物,良好的结构和物理化学性能使其成为水处理领域较为前沿的吸附材料之一,在去除重金属离子领域展现出巨大的潜力。本综述全面介绍了COF材料去除水中重金属离子的研究进展及吸附机理,总结和展望了COF材料面临的机遇和挑战,为设计和制造用于重金属离子去除的COF材料提供一些启发性的信息。     

金属离子负载介孔二氧化硅材料吸附脱除甲硫醚

利用金属离子负载的阴离子模板介孔二氧化硅（M-AMS-2）材料,作为脱除天然气中有机硫化物甲硫醚的吸附剂。实验考察了制备吸附剂的反应时间、改性溶液浓度及体积,不同金属离子溶液和煅烧温度等对于M-AMS-2材料吸附脱除甲硫醚性能的影响。实验结果表明,负载铜离子和银离子后的AMS-2材料对甲硫醚均有较好的吸附效果,吸附量以硫计最高分别可达到9.811 1和14.250 8 mg/g。但从成本方面考虑,Cu-AMS-2型吸附剂的应用前景更广。     

改性蒙脱石在污水处理中的应用现状及进展

综述了近年来各种改性蒙脱石对于污染物(包括重金属离子、阳离子染料、阴离子染料、疏水性有机物等)在污水处理中的应用以及研究进展。从酸改性、热改性、有机改性、无机改性和有机-无机改性几个改性方法出发,介绍了各种吸附材料的开发以及研究,并系统地分析了其吸附机理和吸附特性,最后对基于蒙脱石改性材料的进展提出展望,简要讨论了其开发前景和研究方向,以期为后续的新型蒙脱石吸附材料的开发提供参考。     

金属有机骨架材料吸附去除环境污染物的进展

金属有机骨架材料(MOFs)具有超高的比表面积、较高且可调的孔隙率、结构组成多样性、开放的金属位点和化学可修饰等优点,近年来在选择性吸附领域中的应用受到人们的广泛关注。本文综述了MOFs在液相吸附去除各种环境污染物方面的应用进展,包括吸附去除水中的有机污染物、重金属离子以及吸附去除燃油中的有机含硫化合物和有机含氮化合物;讨论了不同MOFs及改性MOFs对环境污染物的吸附性能及吸附机理,指出MOFs的孔结构、开放的金属位点、静电吸附作用、π-π键合作用、氢键作用、酸碱吸附作用等是影响MOFs吸附过程的重要参数或机理,而通过对MOFs进行有目的的功能化改性可以提升MOFs对目标污染物的吸附性能;最后展望了MOFs吸附去除环境污染物今后的研究热点。     

Investigation of adsorption of lead,mercury and nickel from aqueous solutions onto carbon aerogel

Recently a new form of activated carbon has appeared: carbon aerogel (CA). Its use for the removal of inorganic (and especially metal ions) has not been studied. In the present study, the adsorption of three metal ions, Hg(II), Pb(II) and Ni(II), onto carbon aerogel has been investigated. Batch experiments were carried out to assess adsorption equilibria and kinetic behaviour of heavy metal ions by varying parameters such as agitation time, metal ions' concentration, adsorbent dose and pH. They facilitated the computation of kinetic parameters and maximum metal ion adsorption capacities. Increasing the initial solution pH (2–10) and carbon concentration (50–500 mg per 50 cm³) increases the removal of all three metal ions. A decrease of equilibrium pH with an increase of metal ion concentration led us to propose an adsorption mechanism by ion exchange between metal cations and H⁺ at the carbon aerogel surface. Carboxylic groups are especially involved in this adsorption mechanism. Langmuir and Freundlich isotherm models were used to analyse the experimental data of carbon aerogel. The thermodynamics of the metal adsorption was also investigated for the practical implementation of the adsorbent. The sorption showed significant increase with increase of temperature. Kinetics models describing the adsorption of Hg(II), Pb(II) and Ni(II) ions onto carbon aerogel have been compared. Kinetics models evaluated include the pseudo‐first order and second order model. The parameters of the adsorption rate constants have been determined and the effectiveness of each model assessed. The result obtained showed that the pseudo‐second order kinetic model correlated well with the experimental data and better than the pseudo‐first order model examined in the study. Mass transfer coefficients obtained can be useful in designing wastewater treatment systems or in the development of environmental technologies. Copyright © 2005 Society of Chemical Industry     

石墨烯材料的吸附性能研究进展

石墨烯材料的吸附性能引起了国内外科学工作者的极大关注,主要介绍了近些年石墨烯和氧化石墨烯对水中金属离子、有机染料、无机非金属离子的吸附性能及研究进展。     

新型坡缕石/多羟基树状高分子复合材料的制备及性能研究

以NaBH4还原水杨醛席夫碱修饰坡缕石为核,采用发散法通过与三聚氯氰、4-氨甲基哌啶、水杨醛、NaBH4还原的重复反应制备了1.0~2.0 G多羟基树状高分子/坡缕石复合材料,利用红外光谱、元素分析、热重对复合材料结构进行了表征,扫描电子显微镜测定了复合材料的外部形貌。吸附实验表明：该复合材料对废水中有机酚、重金属离子的吸附能力优于坡缕石原土,10 mg第二代树状高分子/坡缕石在293K,对初始质量浓度是50 mg/L的对硝基苯酚、对苯二酚、Pb(II)的吸附量分别是35.3 mg/g、34.02 mg/g、44.8 mg/g,吸附动力学拟合结果符合拟二级动力学方程。     

Heavy metals removal from solution by polyaniline/palygorskite composite

Batch adsorption experiments were carried out to remove heavy metal ions such as Cu (II), Ni (II), Cd (II), and Cr (VI) from single‐metal solutions using a polyaniline/palygorskite (PP) composite. Different parameters affecting the adsorption capacity such as contact time and pH of the solution have been investigated. The structural characteristics of the PP composite were studied in this work. Atomic absorption spectroscopy was used for the measurement of heavy metal contents, and the adsorption capacity (q_e) calculated were 114 mg Cu (II) g^?1, 84 mg Ni (II) g^?1, 56 mg Cd (II) g^?1, and 198 mg Cr (VI) g^?1 under optimal conditions. The removal of the metal ions from solutions was assigned to chelation, ionic exchange, and electrostatic attraction. Data from this study proved that the novel organic/inorganic composite presents great potential in the recovery and elimination of noble or heavy metal ions from industrial wastewater. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011.     

表面离子印迹聚合物金属离子吸附材料研究进展

离子印迹聚合物吸附材料对模板离子具有强识别能力,对其可实现高选择吸附,因而离子印迹技术常用于制备高选择性吸附材料。但传统方法制备的离子印迹吸附材料,因识别位点容易被包埋导致其吸附容量小、吸附-脱附速率低,而表面离子印迹技术则是采用模板离子和聚合单体直接在载体表面或附近区域构筑选择性识别位点,所有活性位点均暴露,从而有效地解决了上述问题。本文从技术原理与合成原料、制备工艺方法以及载体材料类型等方面对表面印迹聚合物吸附材料近期研究进展情况进行了概述。针对相关研究现状,从载体材料、功能单体、目标离子等角度分析和讨论了表面离子印迹聚合物吸附材料当前发展中的不足及其所面临的挑战,并对表面离子印迹技术发展趋势和前景进行了展望。     

Multivariate optimization for removal of some heavy metals using novel inorganic–organic hybrid and calcined materials

ABSTRACT

Hybrid materials with organic–inorganic character have been receiving attention especially due to their unique properties and offer probability for many new applications in variable fields and industrial applications. One of these applications is heavy metal removal from aqueous solutions because the metal pollution is a matter of concern about environment. In this study, organic–inorganic hybrid materials on the basis of metal alkoxides and their calcined forms were synthesized, characterized, and applied firstly to remove Cu(II), Fe(III), Pb(II), and Zn(II) ions from aqueous solutions by adsorption process. Response surface methodology was applied to optimize metal ions removal.