不同原料烘焙炭的理化特性及对亚甲基蓝的吸附性能

选择四种生物质为原料,经300℃热裂解制成生物质烘焙炭,研究生物烘焙炭理化特性对亚甲基蓝的吸附特性以及动力学、热力学特性,分析了pH值、吸附时间、溶液初始质量浓度、生物质投加量对吸附效果的影响。同时对吸附动力学以及吸附机制进行研究。结果表明:生物质烘焙炭对亚甲基蓝的吸附约60 min即达平衡;适宜pH值为8～12,平衡吸附量随着初始浓度的增加而增加。四种生物质烘焙炭对亚甲基蓝的等温吸附均可用Langmuir方程和Frcundlich方程拟合,木粉烘焙炭属于单分子层吸附,而壳类生物质烘焙炭以多分子层吸附为主,吸附过程符合准二级动力学方程,即以化学吸附为主,吸附过程由膜扩散和颗粒内扩散共同控制,颗粒内扩散为主要吸附速率控制步骤,吸附过程为吸热反应,高温有利于吸附体系的自发进行。最终得到四种原料烘焙炭吸附能力的强弱顺序为:核桃壳烘焙炭木粉烘焙炭椰子壳烘焙炭橡胶籽壳烘焙炭。     

沙柳基磁性多孔炭的制备及其吸附亚甲基蓝性能研究

采用水热法原位改性沙柳生物炭制备磁性多孔炭复合材料,利用SEM、XRD、FT-IR、XPS和BET分别对多孔炭的形貌、结构表征,并研究磁性多孔炭吸附去除废水中亚甲基蓝性能.系列表征分析结果表明磁性复合材料表面疏松多孔,比表面积为63.01 m2/g,含有-COOH、-OH等丰富的官能团.在亚甲基蓝初始质量浓度为50 m...     

巴旦木壳基生物炭的制备及其吸附性能表征

为控制环境污染领域提供新材料,分别在300、400和500℃条件下制备了巴旦木壳(BC)和干炒巴旦木壳(BCF)生物炭,并用不同浓度的HCl和NaOH对生物炭进行了改性.用国标法表征了生物炭的真密度、灰分、钙镁含量、pH值、焦糖脱色率、亚甲基蓝吸附量、碘吸附值及比表面积等基本性质,并对溶液中Pb2+和Zn2+的吸附特性...     

污泥基生物炭的制备及其对萘的吸附性能研究

为了探索市政生活污水处理厂剩余活性污泥资源化方式,以市政污泥为原料,采用热解法制备污泥基生物炭(SBC),探究SBC最佳制备条件以及对多环芳烃萘的吸附影响因素。结果表明：SBC的最佳制备条件为污泥粒径0.25mm,升温速率2.5℃/min,热解温度800℃,停留时间1h,在该条件下市政污泥的产炭率、产油率和产气率分别为61.36%、15.55%和23.09%;SBC对萘的最佳吸附条件为转速200r/min,温度35℃,投加量0.4g,在该条件下萘的去除率可达85.06%;SBC对萘的吸附过程符合准二级动力学模型,Langmuir等温吸附模型可以更好地描述SBC对萘的吸附。扫描电子显微镜和BET比表面积分析表明,SBC表面粗糙,具有丰富的孔隙结构,能有效吸附废水中的萘。     

裂解温度对湿地植物基生物炭理化性质与镉吸附特性的影响

以湿地植物美人蕉(MBC)、再力花(ZBC)和旱伞草(HBC)为原材料,采用热裂解法于300、 500、 700℃下制备生物炭,应用全自动元素分析仪、扫描电子显微镜、红外光谱等手段表征分析生物炭理化性质,采用静态吸附法系统研究生物炭对镉的吸附特性。结果表明：制备温度对生物质炭的理化性质、表面形貌和矿物成分有很大影响;中温(500℃)、高温(700℃)裂解生物炭对镉的吸附性能优于低温(300℃)裂解生物炭的,500℃裂解生物炭吸附性能最好,对Cd²⁺吸附容量均值可达96.00 mg·g^-1,极值可达108.28 mg·g^-1,且吸附容量从大到小为ZBC、 MBC、 HBC; 500℃裂解湿地植物基生物炭对Cd²⁺的吸附平衡时间为30 min左右,适宜的投加量和较大的溶液pH、离子初始质量浓度、反应温度有利于生物炭对Cd²⁺的吸附,对Cd²⁺吸附过程更符合Freundlich等温吸附模型和拟二级动力学模型,且属于优惠吸附;裂解温度的升高可以促进生物炭芳香化,改...     

生物炭对多环芳烃的吸附行为研究

采集生物质材料制备生物炭,对其性质进行表征,测定了其对菲、芘的吸附,考察了其性质与吸附行为的关系。3种生物炭的吸附能力遵循草炭>松针炭>玉米芯炭的顺序,相较于极性作用,表面积和孔在吸附中占主导作用。小粒径玉米芯炭的吸附能力和非线性程度大于大粒径,深度粉碎暴露出来一些内部原不可及的孔,增加了点位的异质性,提高了其吸附能力。生物炭对菲的吸附能力大于芘,是由于较小的菲分子更易到达吸附点位的缘故。     

普鲁士蓝/生物炭材料的制备及其氨氮吸附机理

以氮、磷污染物导致的水体富营养化问题在我国普遍存在。本研究将普鲁士蓝与改性生物炭相结合,得到普鲁士蓝/生物炭复合材料。通过多种表征手段研究了复合材料的形貌及结构并通过模拟废水测试了其吸附性能。结果表明,复合材料在pH8时达到最佳吸附效果,氨氮去除率在95%以上,最大吸附量为24.4mg/g,比未改性生物碳提高101.3%。对复合材料吸附机理的研究表明,复合材料通过普鲁士蓝对氨氮的配位作用对多组分污水中氨氮实现了选择性吸附。此外,复合材料在外加H₂O₂溶液的条件下可形成芬顿氧化体系,能实现同步催化降解有机污染物和促进氨氮的吸附,因此有望在多组分富营养化污水治理中投入实际应用。     

生物焦吸附亚甲基蓝能力的ANN预测

以不同粒径、升温速率和终温条件下生物质热解残留物制得的生物焦为研究对象,考察生物焦的吸附能力;并基于人工神经网络的基本原理建立BP神经网络,从而训练并预测不同制备工艺下生物焦对亚甲基蓝的吸附能力。结果表明,BP神经网络有较高的预测精度,平均相对误差为3.58%,可以提前对生物焦吸附能力进行预测。     

生物炭及其复合材料吸附重金属离子的研究进展

生物炭作为废弃生物质在缺氧条件下热解得到的固态产物,由于其表面具有丰富的官能团及较强的吸附性能等优点而被广泛应用到重金属废水处理。近年来,众多学者将生物炭与其他材料通过物理、化学方法结合,制备出对重金属离子具有优良吸附性能的生物炭复合材料。首先介绍了生物炭及其复合材料的制备方法和基本特性,其次考察了生物炭及其复合材料对重金属离子的吸附效果及影响因素,最后阐述了生物炭及其复合材料吸附重金属离子的机制,并对生物炭及其复合材料处理重金属离子的发展方向进行了展望。     

凹凸棒复合滤料对亚甲基蓝的吸附研究

以凹凸棒土为主要原料合成凹凸棒复合滤料,并对其对亚甲基蓝的静态吸附性能进行研究。实验研究了吸附时间、吸附剂投加量、初始浓度、pH值及温度对凹凸棒复合滤料对亚甲基兰吸附效果的影响,并对吸附结束后的凹凸棒复合滤料进行再生实验。结果表明,凹凸棒复合滤料吸附亚甲基蓝在1．5h可达平衡。在温度为30℃条件下,吸附剂对20mg／L亚甲基兰溶液吸附率可达99．36％。吸附等温线可用Langraulr方程描述,吸附速率方程符合准二级动力学方程。凹凸棒复合滤料通过再生后可以反复使用。     

ARMOS纤维的紫外老化

通过氙灯辐照试验对ARMOS纤维进行了紫外老化试验,采用单丝拉伸、FTIR、SEM和XRD研究了紫外光辐照对ARMOS纤维的影响。结果表明,短时间的紫外光辐照引起ARMOS纤维的拉伸强度在辐照6h后上升了13.7%,36h后又下降了2.1%。利用FTIR、SEM和XRD发现,经过紫外光辐照后,ARMOS纤维中酰胺基团的C—N键发生了断裂,同时氢键缔合能力增强,纤维结晶度增加,从而导致纤维表面出现沟槽,断口方式由微纤劈裂转向脆性断裂,说明短时间的紫外辐照对ARMOS纤维有削弱和强化2种相互矛盾的影响作用。     

Characterization of phyto-nanoparticles from Ficus krishnae for their antibacterial and anticancer activities

Background: Ovarian cancer is deadliest of fifth leading cause of death in women worldwide. This is due to advanced-stage disease rate associated with the development of chemoresistance. Hence, the current study emphasizes the process of synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) from green chemistry method. Ficus krishnae is a perennial plant, native to India, used in folklore medicine to treat various diseases.

Objective: For the development of reliable, ecofriendly, less expensive process for the synthesis of AgNPs against bacterial and ovarian cancer.

Methodology: The synthesis of silver nanoparticles from stem bark of Ficus krishnae was carried out. The synthesized nanoparticles are subjected by UV-Vis spectrophotometer, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) analysis and FTIR analysis. The antibacterial efficacy also determined by disc diffusion method, MIC, CFU and growth curve. In vitro cytotoxicity effect of aqueous extract and AgFK nanoparticle in ovarian cancer cell line by MTT assay was performed.

Results: The formation of AgNPs was confirmed by UV-VIS spectroscopic absorbance shown that peak at 435?nm. XRD photograph has indicated the face-centered cubic structure of the synthesized AgNPs. SEM study demonstrated that the size from 160 to 260?nm with interparticle distance, whereas shape is spherical. The particle size were ranging from 15 to 28?nm determined by XRD pattern. The antibacterial and cytotoxicity activity of this nanoparticle has showed a potential activity when compared with standards.

Conclusion: The present study confirms that the biosynthesized AgNPs from Ficus krishnae stem bark extract have a great affiance as antibacterial and anticancer agent.     

基于MOFs的复合材料制备及其对亚甲基蓝染料的吸附性能

用甲基丙烯酸酐对锆基MOFs UiO-66-NH₂进行改性,然后用紫外光固化将改性后的MOFs UiO-66-NH₂负载于聚丙烯(PP)非织造布制备出MOFs与非织造布(PSP)复合材料。分析了改性前后UiO-66-NH₂的晶型和形貌变化并测试了MOFs(UiO-66-NH₂-MET)与PP非织造布的结合牢度,测试了吸附条件对PSP复合材料吸附性能的影响。结果表明：通过在UiO-66-NH₂结构中修饰甲基丙烯酸酐基团制备出UiO-66-NH₂-MET,改性后MOFs的晶型结构没有变化,保留了原有的框架结构;UiO-66-NH₂-MET与PP非织造布间有良好的结合牢度。PSP复合材料经历多次水洗后未发生质量损失,保留了良好的吸附效果;PSP复合材料吸附亚甲基蓝(MB)的最佳条件为：染料的初始浓度为50 mg/L,吸附时间为300 min,pH值为9。     

基于人工神经网络的活性炭吸附亚甲基蓝的研究

考察了0.25～0.3mm规格的粉末活性炭在不同活性炭投加量、溶液浓度、时间和温度的条件下对亚甲基蓝溶液的静态吸附情况.利用MATLAB自行设计了BP神经网络预测系统,分别建立了活性炭投加量、溶液浓度、时间和温度与亚甲基蓝去除率的复杂的非线性关系.用实验数据对该神经网络模型进行了训练,经518次达到0.0001的精度要求,并对测试数据进行了预测.结果表明,预测值与实测值的绝对误差仅为-0.0042和0.0014,进而说明该BP神经网络模型在本研究系统的建立是成功的.     

CIGS薄膜太阳能电池用Mo背电极的制备与结构性能研究

利用磁控溅射技术在Soda-lime玻璃衬底上沉积CIGS薄膜太阳能电池用金属Mo背电极薄膜,并研究了Mo靶功率、基片脉冲宽度以及预清洗时间对Mo薄膜的相结构、形貌及电阻率的影响。结果表明,沉积的Mo薄膜均沿(110)晶面呈柱状择优生长;增大Mo靶溅射功率可以促进薄膜晶粒长大、提高薄膜的致密性、降低电阻率;合适的基片脉冲电压脉宽促进了晶核的形成、长大并有助于沉积过程中Mo晶粒长大,进而降低薄膜电阻率;通过延长预清洗时间可获得致密性好、电阻率低的Mo薄膜,所获得的Mo薄膜最低电阻率为3.5×10-5Ω.cm。     

UFAA吸附MB热力学研究

将粉煤灰超细粉碎、化学处理、复合成型处理后制得一种超细粉煤灰基吸附剂(UFAA).研究了该吸附剂对次甲基蓝(MB)的吸附热力学数据;测定了在两个不同温度下不同吸附时间溶液中MB的剩余浓度,求算出不同时间吸附剂上的吸附量;根据不同时间的吸附量拟合等温吸附方程,试验结果表明该吸附过程能够很好地拟合Fre-undlieh和Langmuir两种吸附等温式;再根据MB的初始浓度和吸附平衡浓度,求算出在298K和313K两个温度下吸附过程的平衡常数;进而求算出吸附过程的标准热力学变量:△ rGmθ(T)、△rHmθ(298.15K)、△rSmθ(T)(298.15K).根据其数值,判定该吸附过程为放热、混乱度减小,并在所研究温度范围内能自发进行过程,这些都与实际情况相符合;另外还求算出该吸附过程的热力学转变温度Tc=417.12K,说明在此温度之下该吸附过程容易进行,而高于此温度该吸附过程难以进行.探索了以粉煤灰为原料制备的UFAA对MB废水治理的新途径.     

铁/石墨烯的制备及其对亚甲基蓝的吸附降解

目的合成铁/活性炭和铁/石墨烯材料,将其作为催化剂考察对水中亚甲基蓝染料的吸附和降解,制备出最优催化剂。方法探讨20℃时铁/活性炭和铁/石墨烯材料的吸附能力、降解能力以及双氧水用量对其降解效果的影响,并研究铁/活性炭和铁/石墨烯材料的吸附模式,计算动力学参数。结果当用相同质量、不同铁含量的铁/活性炭和铁/石墨烯材料吸附同一初始浓度的亚甲基蓝溶液时,纯活性炭和纯石墨烯的吸附效果最好,但其催化降解能力随铁含量的增大而增强。当铁的质量分数为20%时的铁/活性炭和铁/石墨烯为优选催化剂,其对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich方程模型,倾向于多层吸附。铁(20%)/石墨烯催化分解双氧水的活化能大于铁(20%)/活性炭作用时的活化能。结论体系中活化能适度能避免双氧水过度快速分解,从而可增加其对亚甲基蓝的作用时间,提高体系的催化降解效果。     

ZBO(ZnO∶B)靶材烧结机理与特征的研究

用常压烧结方法，在1200℃-1350℃烧结不同含B量的掺硼氧化锌（ZBO）靶材。研究了掺杂量、烧结温度对ZBO靶材微观结构的影响。实验表明，随着烧结温度的增加。ZBO陶瓷的晶粒大小和密度逐渐增大。指出了由于B2O3的挥发，造成ZBO靶材的剩余含B量与掺B量的不符，要获得含定量B的ZBO就必须掺入大约2倍所需量的B2O3。