聚乙二胺改性壳聚糖微球吸附汞和铀

利用反相悬浮分散法制备壳聚糖微球,经聚乙二胺改性以提高氨基含量,考察了它对Hg2+和UO2+2的吸附性能.结果表明,吸附剂氨基含量6.52 mmol/g,粒径很小(＜10 μm),因此可快速吸附金属离子.pH＜3时可选择性分离Hg2+和UO2+2,对Hg2+和UO2+2的饱和吸附容量qm为2.20、1.41 mmol/g.动力学数据采用Lagergrent拟合,吸附速率常数kad(min-1)分别为Hg2+ 0.088,UO2+2 0.056.UO2+2和Hg2+可用1 mol/L H2SO4脱附,UO2+2还可用2 mol/L HCl脱附,脱附率＞90%.     

改性小麦秸秆对水中Cd2+吸附的研究

在微波辐射条件下,用ZnCl2改性小麦秸秆制备吸附剂处理含Cd2+废水,研究了吸附剂投加量、初始pH、吸附时间、温度对水溶液中Cd2+的去除率与吸附量的影响;通过动力学、热力学模型拟合、扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)分析,探讨其吸附机理。结果表明,改性小麦秸秆是一种具有潜在利用价值的Cd2+吸附剂,在投加量为4 g/L、初始pH为6,温度为298 K条件下处理100 mg/L的Cd2+废水,去除率达92.11%,吸附量为22.33 mg/g,吸附达到平衡的时间约为120 min;吸附动力学可以用准2级动力学方程描述;等温吸附模型符合Langmuir方程,293、303、313K温度条件下的饱和吸附量分别可达61.31、63.74和66.83 mg/g;结合SEM和FTIR谱图分析推断,改性小麦秸秆吸附Cd2+主要发生在吸附剂表层,吸附过程以化学吸附为主。     

含咪唑啉基偕胺肟化共聚物对Cu(Ⅱ)吸附性能

本文以丙烯酰胺（AM）、丙烯腈（AN）、1-(2-N-烯丙基氨乙基)-2-油酸基咪唑啉（NIPA）为原料,制备了咪唑啉基偕胺肟化聚合物AM/AO/NIPA。对其进行了FTIR、SEM和TG表征,通过静态吸附实验考察了pH、吸附时间、溶液初始浓度对聚合物AM/AO/NIPA和吸附剂聚丙烯酰胺（PAM ）吸附低浓度Cu2+过程的影响,并拟合吸附动力学和等温吸附曲线探讨了吸附机理。结果表明：聚合物AM/AO/NIPA的铜吸附容量受溶液pH影响不大;当聚合物AM/AO/NIPA加入量为0.05 g时,在30 ℃,pH=5,吸附3 h后,对铜离子质量浓度为100 mg/L的溶液吸附达到平衡 ,此时吸附容量为37.32 mg/g;整个吸附过程服从准二级动力学模型,以化学吸附为主;对Langmuir和Freundlich等温吸附模型均能较好的拟合。通过Langmuir模型拟合计算得到,偕胺肟化聚合物AM/AO/NIPA的Cu2+饱和吸附量为267.38 mg/g,超过相同条件下吸附剂PAM的饱和吸附量3倍以上。AM/AO/NIPA循环使用5次后,其吸附量保留率可高达92.99%。     

Fe3O4/聚甲基丙烯酸羟乙酯改性磁性微球对Al3+的吸附

以乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用悬浮聚合法制备Fe3O4/聚甲基丙烯酸羟乙酯磁性微球(mPHEMA),并经改性后制得一种新型吸附剂(M-mPHEMA).采用扫描电镜、X射线衍射、元素分析等对其进行了表征,并考察了它对Al3+的吸附性能.结果表明,制备的球形磁性吸附剂粒径45～70μm,对Al3+的饱和吸附容量为428μmol/g.pH 5～7时吸附容量最大.对饮用水的测试结果表明,M-mPHEMA对Al3+的去除率达98%,高于其他离子.用1 mol/L HNO3脱附,Al3+脱附率达98.5%,吸附剂有良好的重复使用性.     

改性稀土沸石吸附剂的脱氮除磷性能研究

以沸石为载体、稀土元素为活性组分,通过浸渍、干燥、焙烧、筛分等工序后制成了污水脱氮除磷的稀土吸附剂。结果表明：稀土吸附剂对磷的吸附容量由沸石的2mg/g提高到25mg/g,而对氨氮的吸附容量提高较小（1～3mg/g）。当进水氨氮10mg/L、磷5mg/L、pH 4～7时,经稀土吸附剂处理后的出水pH 6～9、氮磷的去除率分别达到80%和99%。当稀土吸附剂再生10次时,脱氮效率是新鲜稀土吸附剂的90%,除磷效率则为80%。     

NZP族磷酸盐材料CaZr4（PO4）6对金属离子的吸附性能

采用共沉淀法合成了化学组成为CaZr4(PO4)6(简称CZP)的NZP族磷酸盐结晶化合物粉体,分别用XRD和N2吸附BET法表征物相和孔结构,研究了CaZr4(PO4)6对Fe3+和Mg2+的吸附性能。吸附动力学研究表明:CZP对Fe3+的吸附平衡时间为8 h,对Mg2+则为3 h;室温下模拟原液中Fe3+含量处于10～100 mg/L时,CZP对Fe3+的平衡吸附容量为0.336～1.332 mg Fe3+/g CZP;CZP在60℃时对Fe3+的平衡吸附容量要小于20℃时的平衡吸附容量。CZP用量为5 g时,对Fe3+的吸附率为55.22%,合适的吸附剂用量为2 g。     

灭活烟曲霉菌球对砷的吸附

为研究灭活烟曲霉对砷的吸附效果,将烟曲霉菌球经过灭菌(吸附剂Ⅰ)或灭菌后再用FeCl3处理90min(吸附剂Ⅱ),研究了这2种吸附剂在间歇处理过程中对废水中砷的吸附效果。结果表明,2种吸附剂对As3+和As5+均有良好的吸附效果。当废水中砷的质量浓度为0.3576mg/L时,吸附剂I和吸附剂II达到吸附平衡的时间分别为100min和140min。在采用质量浓度为35g/L的生物吸附剂量,达到吸附平衡时,吸附剂I和II对As3+均可完全去除,而对As5+的去除率则分别可达90%和98%。表明灭活烟曲霉菌球可作为砷的有效吸附剂。     

以PAC为原料制备锂吸附剂及其吸附性能的研究

研究了以聚氯化铝（PAC）为原料合成锂吸附剂,在最佳条件下制备得到吸附剂,其最大饱和吸附容量为6.1 mg/g,适宜的吸附溶液pH为3~5,对Li-Ca体系选择性很好,能很好地分离锂离子和钙离子,在最佳脱附条件下脱附率达到40.58%。吸附机理的研究表明,吸附剂在吸附前后,结构未发生明显变化,吸附、脱附过程中有锂离子的嵌入和脱出,且锂离子的嵌入和脱出是与氢离子发生了离子交换。     

黄磷渣制备二氧化硅吸附Pb2+的性能研究

为了探究水体中Pb²⁺有效去除方法，以黄磷渣为原料实现二氧化硅的制备、纯化及表征，以其为媒介探究不同因素下对Pb²⁺的吸附性能。结果表明：SiO₂表面成功接枝KH570,传质动力随吸附时间的增加逐渐减弱，吸附缓慢，吸附容量在30 min时饱和达到9.51 mg/g; 60 min后发生解析，导致吸附容量下降至9.38 mg/g。随着温度升高和溶液Pb²⁺浓度的增大，活性位点与Pb²⁺有效碰撞的机率增大，吸附容量达到12.3 mg/g;随着pH值升高吸附容量增大。笔者采用Langmuir和Freundlich模型探索吸附剂对Pb²⁺的吸附行为发现：Langmuir模型等温吸附适合描述吸附剂对Pb²⁺的吸附行为，且SiO₂对Pb²⁺的吸附符合二级动力学行为。     

偏氟乙烯中一氟甲烷杂质的处理及研究

采用动态吸附法处理偏氟乙烯中的一氟甲烷杂质。吸附试验表明,当吸附剂为活性炭、气体流速为0.6 m³/h、吸附温度为25℃、流过时间为15 min时,偏氟乙烯中的一氟甲烷杂质能被完全吸附。活性炭的饱和吸附时间为5 h,单位饱和吸附量为0.101 g/g吸附剂。脱附试验表明,当脱附温度为200℃、脱附时间为3 h时,一氟甲烷的脱附率达到100%。重复性试验表明,活性炭具有较好的重复性能,其重复吸附5次后吸附率仍在99%以上。     

含咪唑啉基偕胺肟化聚合物合成及其对Cu(Ⅱ)吸附性能

以丙烯酰胺(AM)、丙烯腈(AN)、1-(2-N-烯丙基氨乙基)-2-油酸基咪唑啉(NIPA)为原料,制备了咪唑啉基偕胺肟化聚合物AM/AO/NIPA。对其进行了FTIR、SEM和TG表征。通过静态吸附实验考察了pH、吸附时间、溶液初始浓度对聚合物AM/AO/NIPA和吸附剂聚丙烯酰胺(PAM)吸附低浓度Cu~(2+)过程的影响,并探讨了吸附机理。结果表明:聚合物AM/AO/NIPA的Cu~(2+)吸附容量受溶液pH影响不大;当聚合物AM/AO/NIPA加入量为0.05 g时,在30℃、pH=5、吸附3 h后,对Cu~(2+)质量浓度为100 mg/L的溶液吸附达到平衡,此时吸附容量为37.32 mg/g;整个吸附过程符合准二级动力学模型,以化学吸附为主;对Langmuir和Freundlich等温吸附模型均能较好拟合。通过Langmuir模型拟合计算得到,偕胺肟化聚合物AM/AO/NIPA的Cu~(2+)饱和吸附量为267.38 mg/g,是相同条件下吸附剂PAM饱和吸附量的3倍以上。AM/AO/NIPA循环使用4次后,吸附量保留率高达92.99%。     

金属有机骨架材料Cu_3(BTC)_2的脱硫行为研究

采用吸附法生产低硫及超低硫燃料油备受各国研究者关注。设计制备了具有脱硫功能的金属有机骨架(MOFs)吸附剂,对其吸附、脱附行为进行了考察,对MOFs的脱硫机理进行了讨论。研究表明,制备的Cu3(BTC)2具有MOFs典型结构,吸附容量随吸附时间而增大,适当高温预处理可以提高其吸附能力,吸附容量可达10.7 mg S/g,具备深度脱硫能力,吸附功能与其三维孔道结构及与硫化物的络合作用有关;再生后,吸附剂的吸附容量有所降低,再生率在90%左右。     

TiO_2-Fe_3O_4-ATP吸附剂对P(Ⅴ)的吸附和脱附

通过凹凸棒黏土负载TiO_2-Fe_3O_4制备了TiO_2-Fe_3O_4-ATP吸附剂,进行了P(Ⅴ)的静态吸附和脱附实验,对其动力学和热力学参数进行了研究。通过SEM对凹凸棒黏土负载纳米TiO_2-Fe_3O_4前后结构进行了表征,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P(Ⅴ)吸附率的影响。结果表明,3/4负载TiO_2-Fe_3O_4-ATP吸附剂对P(Ⅴ)有良好的吸附作用,当吸附剂质量为0.6 g,P(Ⅴ)离子初始浓度0.6 mg/L时,pH为8左右,温度20℃,吸附剂对P(Ⅴ)的吸附率为92.9%。吸附过程为准二级动力学,吸附类型与Freundlich吸附模型一致。TiO_2-Fe_3O_4-ATP吸附剂在循环使用4次后,吸附率仍能达到77%以上。     

活性焦脱汞实验研究

针对吸附剂对气态汞吸附效果的影响,比较了不同活性焦吸附剂对气态汞的吸附性能,对同种活性焦吸附剂不同吸附方式进行脱汞实验研究,分析了活性焦脱汞效率随时间的变化趋势;粒径和接触面积对吸附剂脱汞性能的影响。结果表明：样本活性焦最大吸附率出现在最开始,且随着吸附时间的增加,活性焦的吸附率逐渐减小,直到吸附量接近饱和,2种活性焦的饱和汞吸附量分别达到了1.137μg/g和0.792μg/g;随着活性焦质量的增加,最大吸附率及吸附饱和时间也随之增加;改变吸附方式可将最大吸附率由原来的20%左右提高至近40%,即增加吸附剂与汞的质量比可提高吸附剂的最大吸附率,增加吸附剂与含汞气体的接触面积可更好地提高吸附剂的脱汞效率。     

TiO_2-Fe_3O_4-ATP吸附剂对P(Ⅴ)的吸附和脱附

通过凹凸棒黏土负载TiO_2-Fe_3O_4制备了TiO_2-Fe_3O_4-ATP吸附剂,进行了P(Ⅴ)的静态吸附和脱附实验,对其动力学和热力学参数进行了研究。通过SEM对凹凸棒黏土负载纳米TiO_2-Fe_3O_4前后结构进行了表征,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P(Ⅴ)吸附率的影响。结果表明,3/4负载TiO_2-Fe_3O_4-ATP吸附剂对P(Ⅴ)有良好的吸附作用,当吸附剂质量为0.6 g,P(Ⅴ)离子初始浓度0.6 mg/L时,pH为8左右,温度20℃,吸附剂对P(Ⅴ)的吸附率为92.9%。吸附过程为准二级动力学,吸附类型与Freundlich吸附模型一致。TiO_2-Fe_3O_4-ATP吸附剂在循环使用4次后,吸附率仍能达到77%以上。     

香草醛接枝壳聚糖的制备及其吸附性能

以壳聚糖和香草醛为原料,乙醇为溶剂,采用超声波辐射技术制备了香草醛接枝壳聚糖,用红外光谱对产物的结构进行了表征,同时研究了接枝壳聚糖的吸附性能。结果表明:采用超声波辐射法,大大提高了壳聚糖的接枝反应速度,反应2 h时接枝率达到32.85%。香草醛接枝壳聚糖对Cr6+、Cu2+的吸附容量和吸附速度大于壳聚糖。在25℃下,它对Cu2+、Cr6+的吸附容量分别达到145.68 mg/g和56.75 mg/g,并且对Cu2+、Cr6+的吸附在2 h内即可达到饱和。     

赤泥原料及其对吸附剂吸附性能的影响

赤泥的堆放会对环境造成污染,但其具有较高的吸附性能,因此研究制备赤泥吸附剂能达到以废治废的目的。实验分别采用平果和德保赤泥制备吸附剂,研究了赤泥原料及赤泥吸附剂的物相组成,采用除氟及除铜实验研究了赤泥产地及赤泥堆放时间对吸附剂吸附性能的影响。结果表明,以平果、德保赤泥制备的吸附剂,在焙烧温度500℃、焙烧2 h、溶液p H值为6的条件下,氟浓度可分别从19 mg/L降低到0.21、0.19 mg/L;铜浓度可分别从64 mg/L降低到0.32、0.51 mg/L。对氟的吸附容量均可达0.94 mg/g;对铜吸附容量分别可达3.18、3.17 mg/g;对氟、铜的去除率分别在99%、98%以上。     

HGa0.1Mn1.9O4锂离子筛的制备与性能评价

采用共沉淀-水热法制备出掺杂前驱体LiGa_0.1Mn_1.9O₄(LGMO),经酸浸脱锂,得到掺杂离子筛HGa_0.1Mn_1.9O₄(HGMO),考察了离子筛的吸附、脱附及其相关性能。结果表明,吸附约在24 h达到平衡,最佳酸洗和脱附的盐酸溶液浓度为0.07 mol/L,HGMO离子筛锰的溶损为4.65%,表明掺杂Ga³⁺降低了离子筛的溶损。HGMO饱和吸附容量(Q_e)为25.3 mg/g, 5次循环吸附后,吸附容量保持在17.267 mg/g以上。     

木粉基吸附剂的制备及性能研究

制备并研究了木粉基重金属离子吸附剂对金属离子的吸附性能.结果表明,吸附剂对Pb2 、AS 、Cu2 、Mn2 4种离子的饱和吸附容量分别达89.46、73.92、22.25 mg/g和21.8 mg/g,是木粉接枝共聚前吸附容量的4～10倍.吸附剂对所研究的金属离子的吸附特征可用Freundlich方程近似描述.找到了Pb2 、Ag 、Cu2 、Mn2 适宜吸附的pH范围,再生实验表明吸附剂经3次再生之后仍保持较高的吸附容量.     

活性炭基π络合吸附剂的制备及其脱除二硫化碳性能

以活性炭(AC)为载体,采用浸渍法制备了过渡金属负载型吸附剂。考察了浸渍液、吸附温度对吸附剂脱除低浓度二硫化碳(CS2)性能的影响,并对吸附剂的再生性能进行了考察。通过XRD、N_2-物理吸附、FE-SEM对吸附剂进行了表征。结果表明,K_2CO_3处理能够有效增加AC载体的微孔数量;Ag+在AC表面易被还原成Ag0,降低了其与CS_2的络合作用;Cu(NO_3)_2改性后活性组分为Cu_2O,提高了AC表面软酸性,促进了吸附剂与CS_2的π络合作用。K_2CO_3-Cu(NO_3)_2改性后,吸附剂(CuKAC)脱除CS_2的效果最佳,吸附量达到77.32 mg/g。吸附温度是影响CuKAC吸附剂脱除CS_2性能的重要因素,吸附温度20℃时吸附性能最好。N_2气氛下再生温度200℃时CuKAC的再生率达到100%,10次吸附/再生后吸附剂的吸附能力保持稳定。