改性纤维素吸附剂对重金属离子的吸收

纤维素中含有许多亲水性的羟基基团,通过羟基的衍生化反应,可以将其制备成重金属离子的吸附剂。本文首先介绍了改性纤维素吸附剂制备的原料、步骤,接着阐述了改性纤维素吸附重金属离子的机理,最后探讨了影响改性纤维素吸附的一些因素。     

利用茭白叶制备的吸附材料除磷性能研究

以农业废弃物茭白叶为原料,采用氯化亚铁盐溶液浸渍制备改性茭白叶生物吸附剂,并用扫描电镜研究了茭白叶改性前后的表面形貌变化,重点研究了被吸附溶液pH值、浸渍改性液的浓度、生物吸附剂粒度、吸附时间等因素对磷吸附能力的影响.研究结果表明,经12%FeCl2溶液浸渍制得的片状生物吸附剂在pH值5.5的NaH2PO4溶液中经30h吸附后,茭白叶纤维素的羟基与铁离子反应,使得改性后茭白叶生物吸附剂具有较强的吸附能力,其去磷能力最高可达5.02mg/g,吸附符合伪一级动力学模型.     

纳米纤维素改性制备重金属离子吸附剂研究进展

随着化工行业的发展,重金属离子污染日益加剧,严重威胁人体健康和生态安全。纳米纤维素作为一种含量丰富的可再生纤维素材料,具有优异的机械性能、高比表面积以及化学可修饰性等优点,在吸附领域应用前景广泛。综述了纳米纤维素及其吸附剂的制备方法,主要有直接改性和接枝改性等。同时也介绍了其在重金属离子吸附方面的应用进展。指出了纳米纤维素基重金属离子吸附剂存在的问题,并展望了纳米纤维素吸附剂可行的改性方向。     

纳米纤维素材料在重金属废水治理中的应用

纤维素是自然界中来源最广泛的天然高分子材料,近年来引起了能源、环境和材料等领域研究者的广泛关注。结合可再生生物质材料与纳米科技制备的纳米纤维素基重金属吸附材料具有可降解、可再生、环境相容性好、吸附量大、可选择性吸附等优势,是重金属治理技术重要的研究方向。然而,天然纳米纤维素在水体中会存在大量由羟基形成的氢键,导致材料的吸附容量降低、特异性吸附能力削弱。为此,一方面可以在制备纳米纤维素吸附材料时通过化学改性、酶化处理等手段引入活性基团或金属氧化物,提高材料分散性、特异性吸附性能和吸附容量等。另一方面,可将纳米纤维素与天然矿物、有机材料、氧化石墨烯等复合,制备高性能复合材料。纳米纤维素材料的化学改性研究相对成熟,但是酶法处理研究仍然处于起步阶段,目前有限的研究主要关注特定酶处理的反应进程及产物,缺乏多重适应性和工程应用性分析。在实际应用中,纳米纤维素除了直接制备粉末吸附剂外,往往制备成凝胶材料、杂化或复合材料等,或者进一步加工成纳滤膜、滤纸和过滤器等净水材料。基于此,本文从制备技术、吸附机理、改性强化和应用形式等角度简要介绍纳米纤维素基重金属吸附材料的最新研究进展,重点讨论纳米纤维素吸附材...     

纤维素基分子印迹吸附剂的制备及性能研究

以纤维素为原料,对其进行接枝共聚、磺甲基化改性,随后,以改性纤维素为载体,苦参碱为模板分子,戊二醛为交联剂,制备纤维素基苦参碱分子印迹吸附材料。利用FT-IR、SEM和GPC对印迹吸附材料进行了表征,探讨聚合物制备过程中各因素的影响。结果表明,所得的纤维素接枝共聚物的分子量及分子量分布表明该聚合反应是活性可控的。红外分析显示,通过磺甲基化改性,纤维素丙烯酰胺接枝共聚物(Cell-g-PAM)上的酰胺基特征峰减弱,出现了磺酸基特征峰。表面印迹改性后,纤维素基分子印迹吸附剂(MIP-SPAM)表面呈多孔状态,有利于吸附,印迹后吸附材料对400mg/L的苦参碱的在2h时间内吸附容量可达73.064mg/g,吸附速度及吸附容量明显高于非印迹纤维素改性材料。     

纳米纤维素吸附剂的研究进展

通过化学改性向纤维素分子中引入新的功能基团是一种十分有效的,可以赋予纤维素新的功能,例如吸附性能的方法。与一般的纤维素吸附剂相比,纳米纤维素吸附剂的尺寸更小、表面积更大,因此吸附性能较强,是近几年纤维素科学的研究热点。综合介绍了纳米纤维素吸附剂的研究进展,包括纳米纤维素晶体吸附剂、纳米纤维素复合物吸附剂和纳米纤维素纤维吸附剂,并简述了纳米外纤维素吸附剂的再生研究。     

离子液体辅助纳米纤维素吸附剂的制备及其吸附性能

以脱脂棉纤维素(Cellulose,Ce)为原料,以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,使用酸性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([Bmim]HSO₄)为溶剂和水解催化剂对纤维素进行水解和改性,然后对改性纤维素进行高压均质处理制备出纳米纤维素吸附剂(AA/AM-g-NC)。对AA/AM-g-NC的结构和性能进行表征,并以亚甲基蓝为吸附质研究了对AA/AM-g-NC的吸附性能。结果表明,离子液体辅助高压均质处理脱脂棉后得到纤丝交联网状结构的AA/AM-g-NC吸附剂。这种吸附剂的晶型保持了纤维素Ⅰ型结构,结晶度略有提高;AA/AM-g-NC吸附剂表面接有丙烯酸和丙烯酰胺官能团,对亚甲基蓝的吸附受pH值的影响且为自发放热过程,并符合Langmuir吸附等温式;吸附过程接近准二级动力学方程,由颗粒的内扩散和表面扩散共同控制。     

改性亚麻屑纤维素对活性翠蓝染料的吸附性能研究

采用环氧氯丙烷和三乙胺对分离出来的亚麻屑纤维素进行改性,制备了一种新型吸附剂。采用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪分别观察了所制备的吸附剂的表面形貌并分析了主要官能团,研究了其对活性翠蓝染料的吸附性能,探讨了吸附时间、吸附剂用量、染料初始浓度及pH等对吸附的影响。结果表明,随时间延长吸附容量逐渐增加,180 min后吸附即可达到平衡,升高温度有利于吸附反应的进行,40℃时最大吸附容量为198.45 mg/g;染料初始浓度较高时,吸附容量较大,吸附受pH的影响较为明显。     

纤维素改性生物塑料聚羟基脂肪酸酯的研究进展

基于国内外的研究现状,综述了生物塑料聚羟基脂肪酸酯(PHAs)的改性方法以及纤维素改性生物塑料聚羟基脂肪酸酯复合材料的制备工艺。同时,针对每一种纤维素改性生物塑料聚羟基脂肪酸酯复合材料的制备工艺,具体分析了纤维素改性生物塑料聚羟基脂肪酸酯复合材料结构和性能的变化,指出了每种制备工艺的优缺点。纤维素改性生物塑料聚羟基脂肪酸酯复合包装材料将成为今后包装材料领域的研究重点,且实现绿色生产与进一步改善二者复合后的材料性能,将是实现产业化生产的关键。     

两种新型改性橘子皮生物质吸附剂的显微组织评价

采用异丙醇-Ca(OH)2和冰醋酸-Ca(OH)2两种新方法改性制备了橘子皮生物质吸附剂,并同时制备了巯基乙酸改性橘子皮生物质吸附剂作对比样。借助扫描电镜和能谱分析,从微观组织形态上对比了未改性、巯基乙酸改性、异丙醇-Ca(OH)2改性和冰醋酸-Ca(OH)2改性橘子皮4种不同的生物质吸附剂,探讨了微观组织形态对吸附能力的影响,最后用钴离子吸附实验加以验证。结果表明,橘子皮经冰醋酸-Ca(OH)2改性后吸附效果最好,其次为异丙醇-Ca(OH)2改性和巯基乙酸改性,最后为未改性橘子皮。研究结果为以橘子皮制备生物质吸附剂提供了理论及实验参考。     

纤维素基离子吸附材料的研究进展

纤维素中含有许多亲水性的羟基基团,通过羟基的衍生化反应,可以将其制备成离子吸附材料.本文针对纤维素的结构特点,综述了国内外以纤维素为原料制备离子吸附材料并将其用于废水处理的研究进展.     

介孔氧化硅分子筛吸附性能研究进展

介孔氧化硅分子筛具有比表面积高、孔容大、孔道介孔化及表面硅羟基丰富的特点,通过功能化改性,被广泛应用于吸附法治理环境问题。从吸附过程影响因素、吸附机理、吸附性能及吸附剂结构出发,概述了介孔氧化硅分子筛在吸附无机物(重金属离子和CO₂)和有机化合物(有机染料、硫化物和挥发性有机物)方面的最新研究进展。分析表明,吸附性能主要由氧化硅结构类型和改性条件决定,制备高选择性吸附剂、提高吸附剂可复用性及开发吸附成套工艺将是未来的发展趋势。     

纤维素改性材料对重金属吸附性能的研究进展

近年来,工农业排放的重金属离子产生了严重的水体污染;这些重金属离子浓度低,通过吸附法可以有效处理这些污染问题。吸附法的关键在于高效吸附材料的设计和制备。纤维素是可再生的高分子聚合物,具有储量丰富、来源广泛等优点,纤维素材料经过改性后对重金属离子具有良好的吸附能力。介绍了纤维素的结构特点、吸附原理和不同改性方法,重点比较了纤维素的物理改性、直接化学改性和接枝改性等不同改性方法和对重金属离子的吸附的影响,并展望了纤维素基吸附材料的发展前景和方向。     

漆酶/TEMPO催化纤维素接枝天冬氨酸及其对Ni2+的吸附行为研究

以棉浆纤维素(CF)为原料,利用漆酶/TEMPO体系选择性将其C6伯羟基氧化成醛基,得到氧化纤维素(OCF),再将天冬氨酸通过Schiff碱反应接枝到氧化纤维素上,制得一种新型的重金属离子吸附材料。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等表征手段证实了天冬氨酸成功引入到纤维素的表面,且利用凯氏定氮法检测得到接枝产物中天冬氨酸含量为5.28%。以重金属镍离子(Ni~(2+))为模型物,研究了天冬氨酸-纤维素吸附剂(Asp-OCF)对镍离子溶液的吸附性能,探讨了镍离子初始浓度和吸附时间对吸附过程的影响。结果表明,与纤维素相比,制备的新型吸附剂Asp-OCF对Ni~(2+)的吸附能力大幅提高,平衡吸附量达到9.48 mg/g,相比CF提高了8倍。吸附等温线拟合结果较好的符合Langmuir模型;动力学研究结果表明Asp-OCF对Ni~(2+)的吸附过程符合准二级动力学模型。     

活性炭负载银吸附剂的制备与脱除苯并噻吩的研究

采用浓硝酸氧化改性的活性炭为载体负载金属Ag制备了Ag/AC系列吸附剂,并进行了模型柴油中苯并噻吩(BT)的吸附脱除性能研究。采用N2吸附、SEM、FT-IR及XRD技术对吸附剂进行了表征。结果表明,氧化改性增加了活性炭表面酸性基团,有利于脱除弱碱性的BT。以HNO3氧化改性后的活性炭为载体负载AgCl所制备的吸附剂具有最高脱硫率达91.8%。最后探讨了AgNO3在活性炭上的吸附行为及金属Ag对BT的吸附脱除机理。     

改性柑橘皮渣对牛血清白蛋白吸附行为的研究

目的 采用柑橘皮渣制备改性吸附剂,使作为农业废弃物的柑橘皮渣成为环境友好型材料.方法 以柑橘皮渣、壳聚糖为材料,魔芋胶作为絮凝剂,span 80作为乳化剂,液体石蜡为分散剂制备柑橘皮渣改性吸附剂,将牛血清白蛋白作为模拟废水中的蛋白,研究柑橘皮渣改性吸附剂对牛血清白蛋白的吸附效果,探究吸附时间、温度、pH值对吸附效果的影响,通过建立吸附模型,对吸附过程进行分析.结果 最佳吸附温度为40℃,最佳吸附时间为2 h,在牛血清白蛋白初始质量浓度为1 mg/mL时,最大吸附量为293.15 mg/g.结论 将作为农业废弃物的柑橘皮渣制备成改性吸附剂,可以提高农产品加工贮藏过程中废弃物的利用率.     

三乙烯四胺基蔗渣纤维素对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

通过对蔗渣纤维素进行胺化改性,合成新型三乙烯四胺基蔗渣纤维素吸附剂,并对Cr(Ⅵ)废水进行处理。根据对三乙烯四胺基蔗渣纤维素的结构和形貌表征,发现引入三乙烯四胺可以提高蔗渣纤维素的比表面积,并形成适于吸附的多孔结构。利用热力学、动力学及脱附再生实验研究其对于Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,三乙烯四胺基蔗渣纤维素对Cr(Ⅵ)的吸附效果良好,其吸附过程符合Langmuir等温方程和准二级动力学方程。而且,该吸附剂热稳定性高,可重复使用。     

铈改性污泥炭吸附剂的制备及效能研究

利用哈尔滨市某污水处理厂的剩余污泥为原料,采用化学活化法制备出一系列污泥炭吸附剂,并利用稀土元素铈对其改性,将其应用于H_2S臭气的脱除。利用比表面和孔结构分析仪、扫描电镜、FT-IR和XPS等对该吸附剂进行表征,用吸附装置对硫化氢进行吸附效能试验。结果表明,利用铈无论是掺杂改性,还是负载改性所制备的污泥活性炭吸附剂的脱臭性能都大大提高;改性后的污泥炭吸附剂仍为中孔,但孔径变小,不过表面活性官能团大大增加,使其与硫化氢的物化吸附以及化学和催化反应增强,从而使铈改性后的污泥炭吸附剂更有利于H_2S的脱除。     

胺基改性二氧化硅气凝胶的制备及对刚果红的吸附性能

超轻多孔二氧化硅气凝胶具有极低密度、超高孔隙率和大比表面积的特点,是优异的吸附剂载体.但是,二氧化硅气凝胶骨架表面以硅羟基为主,对污染物的吸附选择性差、吸附容量低.本研究采用共前驱体的方法制备了胺基改性二氧化硅气凝胶块体材料,系统考察了其对模拟污染物阴离子染料刚果红的吸附性能.结果表明,胺基改性二氧化硅气凝胶对刚果红有优异的吸附性能,在较宽pH(3～9)范围内,吸附容量可达800～900 mg/g,吸附等温线符合Langmiur模型;胺基改性气凝胶对刚果红的吸附速率快,1 h内吸附量可达饱和吸附量的80％以上,吸附动力学符合准二级动力学模型;动态吸附实验也显示胺基改性气凝胶对刚果红具有优异的的吸附穿透容量.故改性二氧化硅气凝胶是一种性能优异的阴离子染料吸附剂.     

MnCl_2-NaOH改性硅藻精土吸附剂的制备及其对As(Ⅴ)的吸附机制

以硅藻精土为基体,MnCl_2和NaOH为复合改性剂制备了针对As(Ⅴ)离子的吸附剂。研究了MnCl_2-NaOH/硅藻土吸附剂用量对As(Ⅴ)去除率的影响,通过SEM、FT-IR、XRD、XPS对改性前后及吸附后的样品进行了微观分析。结果表明:随着吸附剂投量的增加,溶液中As(Ⅴ)的去除率从44.9%增加到93.9%。改性后硅藻基体未发生改变,MnCl_2-NaOH/硅藻土吸附剂平均孔径变大,比表面积增大近7倍。硅藻土经改性后红外活性羟基峰消失,表面新生成Mn—O—Si吸收峰,在XRD数据上显示新生成含有MnO_2的物相,表面Mn得到电子,通过氧化与硅藻表面形成复合接枝,吸附剂吸附溶液中含As(Ⅴ)的离子后,出现Mn_3(AsO_4)(OH)_4等物相,吸附过程中As得电子,Mn失电子,O、Si表面电子向As偏移,As在吸附剂表面的吸附方式有配位吸附、电荷吸附等。