离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的交换性能研究

研究了苯乙烯系聚丙烯基阴离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的交换性能,考察了酸度、温度和流速等因素对交换性能的影响。实验结果表明,在pH值为3时交换性能最好。离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的交换以液膜扩散为主,交换速度很快,8min即可达到交换饱和,交换反应速率常数为0．015s^-1,离子交换过程服从Freundlish等温式。测定了纤维静态饱和交换量为257．6mg／g。温度和流速影响动态交换性能,使得穿透曲线和穿透时间发生改变。与离子交换树脂相比具有交换速度快、交换量大的优点,是一种交换性能优良的分离材料。     

磁性聚苯胺/腐殖酸复合微胶囊的制备及其对水中Cr(Ⅵ)吸附性能研究

以腐殖酸胶体粒子稳定的Pickering乳液液滴为模板,通过化学氧化聚合制备了磁性聚苯胺/腐殖酸复合材料(PANI/HA/Fe_3O_4)。采用扫描电镜、红外光谱和X射线衍射等手段对复合材料进行表征分析,并考察了其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明:PANI/HA/Fe_3O_4对Cr(Ⅵ)表现出优异的吸附性能,25℃下最大吸附容量为210.75mg/g,且其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型。     

氨基化石墨烯气凝胶的制备及其对Cr(Ⅵ)吸附性能研究

以四乙烯五胺(TEPA)为氮源和改性剂,对氧化石墨烯(GO)进行氨基化改性,通过一步水热法制备四乙烯五胺-石墨烯气凝胶(TEPA-GA),采用FT-IR、XRD、拉曼光谱、SEM、XPS、TG等方法对产品的化学结构与形貌进行表征及性能检测。结果表明,通过TEPA成功将GO进行氨基化改性,并制备出具有多孔互穿网络结构的TEPA-GA,其具有超轻、密度小及热性能优异等特点。再将TEPA-GA用于对Cr(Ⅵ)的吸附研究,发现在最佳吸附条件下,吸附容量高达342.48mg/g。     

尿素水热法制备PET@LDH纳米纤维膜及其除铬性能研究

通过静电纺丝法制备聚酯(PET)纳米纤维膜,并运用尿素水热法在其表面原位生长水滑石(LDH)微晶层,得到PET@LDH纳米纤维膜。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、X-射线衍射仪和能谱仪等对PET@LDH纳米纤维膜进行表征。结果表明:水热反应8h,水滑石晶片良好生长在PET纳米纤维表面,成功制备出PET@LDH纳米纤维膜。运用电感耦合等离子体测试技术对PET@LDH纳米纤维膜的除铬效果进行了探究,结果表明:当Mg/Al摩尔比为2∶1,Cr(Ⅵ)溶液的pH=2~3时,此纳米纤维膜吸附10d时达到吸附平衡,对Cr(Ⅵ)的平衡吸附量为14mg/g,并且符合准二级动力学吸附方程。因此,PET@LDH纳米纤维膜是一种有效的去除水中Cr(Ⅵ)的吸附剂,对当前水环境的改善提供了一个可行的方法。     

仿生FeS复合材料的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

纳米FeS比表面积大且还原性强,对Cr(Ⅵ)吸附性能优异,但不稳定、易团聚,为解决这一问题,本文以油菜花粉为生物模板,通过共沉淀-焙烧法制得仿生FeS复合材料(bioFeS)。通过SEM、XRD及XPS等方法对bioFeS复合材料的表面微观形态和结构进行了表征。以Cr(Ⅵ)为目标污染物,分别考察了吸附剂用量、反应时间、反应温度、初始Cr(Ⅵ)浓度和pH对bioFeS复合材料吸附Cr(Ⅵ)性能的影响,探究了反应机制。结果表明：油菜花粉生物模板成功分散了FeS,制得的bioFeS复合材料比表面积大,在反应时间为120 min、pH值为1、吸附剂投加量为0.2 g·L^-1、反应温度为25℃的条件下,bioFeS复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附量可达88.95 mg·g^-1;该吸附过程符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型;共存离子NO₃^-和SO₄^2-会抑制Cr(Ⅵ)的去除。结合吸附动力学、热力学及XPS表面元素分析可知bioFeS复合材料除铬机制主要是吸附及化...     

氨基功能化硅藻土复合纳米材料的制备及其对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附性能

分别以3-氨基丙基三乙氧基硅烷、二乙烯三胺为NH2源,乙醇为溶剂,采用水浴法在硅藻土藻盘上液相接枝NH2官能团制备复合材料样品;采用FTIR、SEM、TGA-DSC、XPS等方法对复合材料进行表征,并研究样品对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附规律。结果表明:二乙烯三胺改性后的样品对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)最大吸附容量分别为184. 69、109. 65 mg/g;对初始浓度为20 mg/L的含Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的废水去除率达到95%以上;样品对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的等温吸附曲线更符合Langmuir模型。     

交联淀粉微球的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以可溶性淀粉为主要原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为制备反应的交联剂,环己烷为油相,过硫酸钾-亚硫酸氢钠(K_2S_2O_8-Na HSO_3)氧化还原体系为引发剂,Span80、Tween60为乳化剂,采用反向悬浮法制备交联淀粉微球,并利用红外光谱仪对交联淀粉微球的结构进行表征。以交联淀粉微球作为吸附剂,研究了吸附时间、淀粉微球的质量及Cr(Ⅵ)的初始浓度对Cr(Ⅵ)的吸附性能的影响并考察了淀粉微球吸附Cr(Ⅵ)的热力学特性。吸附实验发现,在淀粉微球质量为0.05 g、吸附时间为70 min、初始浓度为50 mg/L时交联淀粉微球对Cr(Ⅵ)的吸附量较高。热力学实验表明,交联淀粉微球对Cr(Ⅵ)吸附行为符合Langmuir热力学方程,相关系数为0.989 0。     

电纺PA6/Fe_xO_y复合纳米纤维膜的制备及其除铬性能研究

采用静电纺丝法和水热法,成功地制备了PA6/FexOy复合纳米纤维膜,并对其除铬性能进行了研究。红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)的表征结果显示:有分层结构的晶体氧化铁(FexOy)在PA6纳米纤维上生成。除铬实验结果表明:所制备的复合纳米纤维膜具有优良的除铬性能,最佳除铬温度是24℃,吸附过程是符合Freundlich等温吸附模型的多分子层吸附,吸附效果较好。因此,该研究为除去废水中六价铬提供了一种高效吸附剂,也为环境修复领域提供了一种了简单、高效的新方法。     

PEG/PVA相变复合纳米纤维的制备及其性能研究

在室温下制得了PEG/PVA相变复合纳米纤维。探讨了PVA/PEG和PEG2000/PEG4000各自不同质量分数、外加电压、接收距离、外加盐离子等参数对纤维直径和纤维网形态的影响。结果表明PEG/PVA为60/40,电压为15kV,接受距离为10cm时,成纤较好。运用DSC测试复合纳米纤维的可逆相转变特性,Tm和TC值与PEG2000/PEG4000的比例有关。     

超细PAN/PVP复合纳米纤维的制备及其性能研究

采用五因素五水平正交实验研究了溶液浓度、PAN/PVP比例、电压、接收距离和LiCl含量对聚丙烯腈(PAN)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合纳米纤维形貌的影响,成功的制备出了直径在100nm以下形貌优良的PAN/PVP复合纳米纤维,并通过XRD进行表征;并对PAN/PVP复合纤维在400℃下进行了低温碳化处理,采用四探针电导仪对纤维的电导率进行了研究。结果表明:制备PAN/PVP复合纤维最优参数组合为:浓度10wt%、PAN/PVP为5/5、电压10kV、接收距离20cm、LiCl含量0.5wt%;随溶液浓度增大,PAN/PVP复合纤维的结晶性能增大;PAN/PVP比例为5/5时,纤维的电导率最高,能达到1.2×10-2S/m。     

PET/TPEE复合纳米纤维膜的制备及其性能研究

采用静电纺丝技术,以二氯甲烷和三氟乙酸混合溶液为溶剂,制备了PET/TPEE复合纳米纤维膜。首先研究了PET与TPEE共混比对所得纳米纤维形貌的影响,并对共混PET/TPEE纳米纤维膜以DSC、TG进行表征。然后,研究了不同面密度复合纳米纤维膜的阻气性能及空气过滤性能。结果表明:经SEM表征,PET/TPEE为4∶1(质量比)时,纤维具有较好的形貌。PET/TPEE共混体系呈现非晶态,熔融温度为251.28℃,失重温度介于两单体之间。随着纤维膜面密度增加,阻气性增加,过滤效率也增加。     

凹凸棒石黏土-腐植酸复合吸附剂吸附Cr(Ⅵ)的性能研究

为促进凹凸棒石黏土-腐植酸复合吸附剂在水处理中的应用,用酸改性的甘肃靖远凹凸棒石黏土和天祝褐煤提取的腐植酸制备出凹凸棒石黏土-腐植酸复合吸附剂,通过SEM、XRD、FT-IR等分析方法对复合吸附剂的结构进行了表征,考察了物料配比及吸附时间、pH值、温度、投加量和初始浓度对Cr(Ⅵ)吸附率的影响。结果表明:靖远凹凸棒石黏土最佳酸改性条件为盐酸5 mol/L,酸化时间120 min,酸用量固液比为1∶10。当Cr(Ⅵ)的起始浓度为0.1 g/L,体积为50 m L,复合吸附剂用量为1.2 g,吸附时间为6 h,p H值为6,温度25℃,酸改性的凹凸棒石黏土与腐植酸的最佳复合比为1∶3时,复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附率达到91.7%。复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附满足Freundlich模型。在25~45℃条件下,吸附过程ΔG <0、ΔS=87.46 J/(mol·K)、ΔH=-21.2 kJ/mol,表明该吸附是一个自发、熵增、放热的过程。     

活性炭纤维对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用吸附实验,研究了活性炭纤维(ACF)对水中六价铬[Cr(Ⅵ)]的吸附行为,探讨了溶液pH值、吸附时间、ACF用量、表面改性以及电化学改性对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响。研究结果表明:ACF在pH为1~3时吸附性能较好;而在吸附时间为1.5h时吸附接近平衡。施加恒电压-2.0mA时,吸附率由76.31%上升到83.03%,而在恒电流+2mA时,吸附率由83.03%下降到79.22%。利用ACF去除水中的Cr(Ⅵ),其适宜条件为pH=1~3,吸附时间为1.5h;通过电化学改性可以提高吸附率,并可实现ACF的现场再生。     

复合酸掺杂的聚苯胺对Cr(Ⅵ)的吸附性能

采用原位聚合法合成了盐酸与对甲基苯磺酸(TSA)共掺杂的聚苯胺,研究了不同比例复合酸掺杂对聚苯胺的微观形貌和对水中重金属Cr(Ⅵ)吸附性能的影响。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)对掺杂态聚苯胺进行了研究与表征,考查了影响吸附容量的主要因素(pH值、吸附时间、温度、溶液浓度)。研究结果表明,室温下对甲苯磺酸和盐酸的摩尔比为9∶1时,掺杂态的聚苯胺形成了较疏松、规则的纳米棒状结构,其对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和二级动力学模型,在50℃、溶液pH值为2时,最大吸附容量为413.22mg/g。     

壳聚糖负载纳米零价铁对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

采用液相还原法制备纳米零价铁,使用质量分数为1％的壳聚糖对纳米零价铁进行改性,制备壳聚糖负载纳米零价铁吸附剂.考察pH、温度、吸附剂用量、吸附时间对Cr(Ⅵ)吸附性能的影响.再进行正交试验,探究吸附剂对Cr(Ⅵ)的最佳吸附条件.使用X射线衍射仪、扫描电镜、红外光谱对吸附剂进行表征.结果 表明:吸附Cr(Ⅵ)的最佳条件是...     

PS/TPU复合纳米纤维膜的制备及其除油性能研究

通过将具有良好弹性的TPU加入PS溶液中进行静电纺丝,成功制备出一系列不同比例的PS/TPU复合纳米纤维膜。润湿性测试结果表明:纤维膜具有疏水亲油性质。吸油性能表明:PS/TPU复合纳米纤维膜具有高吸油性能,且随着纳米纤维膜中TPU含量的增加,纳米纤维膜对机油、硅油、花生油的吸油量逐渐减小。同时,该复合纳米纤维膜具有良好的循环利用性能,因此该复合纳米纤维膜在处理油污污染方面具有很好的应用前景。     

生物基磁性整体式碳球的制备及其对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

利用Ca~(2+)交联的海藻酸钠水凝胶球体为前驱材料,结合离子交换引入Fe~(3+),通过可控碳化手段制备得到磁性整体式碳球。在间歇吸附实验条件下,其最大Cr(Ⅵ)吸附量可达143.2mg/g;实验数据符合拟二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。与纳米级磁性吸附剂或粉末活性炭相比,所合成的整体式吸附剂不仅具有更高的机械强度,同时更有利于回收和再利用,使其具备一定的应用潜力。     

包覆型Fe/SiO_2的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以液相还原与St9ber法相结合,真空环境下,以CaCO_3为造孔剂,十六烷基三甲溴化铵(CTAB)作为结构导向剂,正硅酸四乙酯(TEOS)和FeSO4为原料,一步法制备了SiO_2包覆纳米铁复合材料(Fe/SiO_2),并采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对Fe/SiO_2的形貌结构进行了分析。使用原子吸收光谱仪(AAS)研究了Fe/SiO_2对于模拟Cr(Ⅵ)溶液的吸附性能。结果表明:制备的复合材料为类球形结构;XRD分析表明在2θ=22°和44°处分别出现了SiO_2和Fe的特征衍射峰。吸附溶液pH=3.0时,合成的包覆型Fe/SiO_2对水体中Cr(Ⅵ)的吸附容量为39.33mg/g,吸附行为符合Langmuir等温吸附方程,吸附过程符合准二级动力学方程。     

胶原纤维对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

胶原纤维(CF)作为吸附剂去除水中Cr(Ⅵ),研究了CF去除Cr(Ⅵ)时溶液pH值、温度、吸附剂用量和Cr(Ⅵ)初始浓度对去除效率的影响。结果显示,CF对Cr(Ⅵ)的去除率随溶液pH值降低而升高,在pH值为2.0时达到最大,随吸附剂用量增大而增大,随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而减小,CF对Cr(Ⅵ)的吸附量随吸附剂用量增加而减小;随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而增加,最后趋于稳定。吸附平衡时间为6h,最佳吸附温度为40℃。测定了吸附等温线和吸附动力学曲线,结果表明,Freundlich等温方程能更好地描述CF对Cr(Ⅵ)的吸附,吸附动力学符合伪二级吸附速率方程。FT-IR和SEM-EDS分析表明,CF表面含有大量氨基羧基及羟基等活性官能团,CF对Cr(Ⅵ)的吸附过程存在铬酸根阴离子与质子化活性官能团的静电吸附作用和离子交换作用。