香草醛-壳聚糖树脂对锌离子的吸附动力学研究

研究了微波辐射香草醛改性壳聚糖产物V-CTS对金属Zn2 的动态吸附作用,测定了吸附等温线和吸附动力学曲线,用红外光谱对产物的结构进行表征.结果表明,该吸附剂对Zn2 离子的吸附行为符合Freundich吸附等温式,吸附过程符合一级反应动力学过程,且为扩散控制步骤,反应活化能为68.70kJ·mol-1,对Zn2 的吸附在2～3h内即可达到吸附平衡.     

壳聚糖交联β-环糊精对酸性染料吸附动力学和热力学研究

戊二醛作交联剂,在壳聚糖分子链中引入了β-环糊精的疏水空腔结构,制备出壳聚糖交联β-环糊精高聚物(CTS-CD).以酸性红B为例,研究了CTS-CD对酸性染料的吸附动力学和热力学特性.298K,CTS-CD对酸性红B的饱和吸附容量高达661.4mg/g,起始浓度363.2mg/L,吸附△H=80.3kJ/mol、△S=323.3J/(mol·K)、△G=-16.1kJ/mol,En=11.72kJ/mol.室温下,吸附过程可用一级吸附动力学方程来描述,符合Langmuir等温吸附模型.CTS-CD可作为吸附材料用于治理染料、印染废水.     

改性壳聚糖对电镀废水中重金属离子的吸附

利用壳聚糖与香草醛反应制备出更为高效的天然高分子吸附剂－－改性壳聚糖（VCG）。在静态条件下，研究了改性壳聚糖（VCG）对重金属离子Pb^2 ,Cu^2 ,Cd^2 ,Zn^2 ,Ni^2 的吸附，结果表明，VCG对重金属离子具有较好的吸附性能，PH值是影响吸附的主要因素，络合反应是主要的吸附形式，在25℃、PH＝4时,深度分别为30mg/L的Pb^2 ,Cu^2 ,Cd^2 ,Zn^2 ,Ni^2 溶液被VCG吸附2h后，重金属离子的除去率达97％以上，含镍（Ⅱ）电镀废水经VCG吸附后，达到国家排放标准。     

改性壳聚糖对重金属离子的吸附研究和应用进展

壳聚糖是一种来源广泛、无毒、易降解的天然高分子材料,其分子中的羟基和氨基等功能团能形成活泼的界面,可以与重金属离子进行螯合,发生吸附作用;通过对壳聚糖进行适当的改性,可以提高壳聚糖的物理稳定性,选择吸附性.综述了采用交联、交联模板、羧甲基化、Schiff碱化、含氮、硫、磷等杂原子等方法对壳聚糖进行改性及其对重金属离子吸附的研究和应用进展.     

十六烷基三甲基溴化铵和壳聚糖季铵盐复合改性膨润土对水中苯胺和Cd2+的协同吸附研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和壳聚糖季铵盐(HACC)复合改性膨润土,制得CT-MAB-HACC膨润土。并将该有机膨润土用于水溶液中苯胺和Cd2+的协同吸附。调查了pH、吸附剂投加量、吸附时间、Cd2+和苯胺初始浓度等因素对吸附效果的影响。实验结果表明,CTMAB-HACC膨润土能同时有效地去除有机污染物苯胺和Cd2+,其对水中苯胺和Cd2+的吸附分别源于分配作用和螯合作用。Cd2+的存在对苯胺的吸附率基本没有影响,但苯胺的存在对Cd2+的吸附有促进作用。     

改性黄原胶/膨润土复合树脂对Cu2+的吸附热力学与动力学研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸(AA)为单体,利用水溶液聚合法制备了改性黄原胶/膨润土复合树脂。研究了复合树脂对Cu2+的静态吸附行为,并分析了其吸附热力学和动力学特征。采用红外光谱仪(FT-IR)和X射线衍射仪(XRD)对复合树脂及吸附产物结构进行了表征。结果表明:在303K、313K和323K温度下,复合树脂对Cu2+吸附等温线同时符合Langmuir和Freundlich等温方程,吸附是一个自发的吸热过程,吸附行为可以用二级吸附动力学模型来描述,吸附后复合树脂的结晶能力下降。     

有机-无机复合材料壳聚糖/氧化钇对Cr(Ⅵ)的吸附动力学与热力学研究

以壳聚糖为包覆材料,采用花状Y2O3颗粒作为内核,制备有机-无机复合材料壳聚糖-氧化钇复合吸附剂。并通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)的方法对复合材料进行表征。考察了pH值对吸附行为的影响并对吸附机理进行了分析。相关系数表明,拟二级模型可以更准确地模拟吸附动力学,说明该吸附过程主要由化学吸附控制。Langmuir等温线与实验数据拟合度较高。通过对吸附热力学参数进行分析,发现该吸附过程可以自发进行,是吸热反应。     

硫脲改性Fe3O4/壳聚糖微球对Hg2+的吸附性能

利用反相悬浮分散法制备Fe3O4/壳聚糖磁性微球,并经硫脲改性(TMCS)用于吸附水溶液中Hg2+。考察了pH值、温度的影响,以及吸附动力学和吸附等温线。结果表明,TMCS为球形,粒径80μm～250μm。TMCS对Hg2+的吸附量随pH值升高而增加,但随温度升高而下降;焓变(ΔH0=-12.93kJ/mol)为负,表明吸附放热;Gibbs自由能(ΔG0=-16.41kJ/mol～-17.22kJ/mol)为负,表明吸附能自发进行。等温吸附线可用Langmuir模型拟合,最大吸附容量2.69mmol/g;吸附动力学可用拟二级模型拟合,表明化学吸附为控速步骤。吸附Hg2+后的TMCS可用0.01mol/L的EDTA脱附,脱附率达91%。     

粘土基陶粒的制备及其对Cd2+的吸附性能研究

以粘土为骨料,采用添加造孔剂法制备了多孔陶粒,将其作为吸附材料,研究了陶粒对Cd2+的吸附能力、吸附动力学和吸附机理.结果表明,粘土基多孔陶粒对Cd2+具有良好的吸附能力.固液比较大时,得到的吸附量值较小,且随着固液比的增大,陶粒对Cd2+的吸附效率和吸附速率均下降.吸附动力学模型研究表明,陶粒时CA2+的吸附符合准二级吸附速率方程,颗粒内扩散模型确定吸附过程由2个或多个步骤控制.陶粒中的-OH、C-O基团参与对Cd2+的吸附,形成了CdO新相,说明陶粒对Cd2+的吸附包括化学吸附.     

香蕉皮粉对结晶紫废水的吸附动力学与吸附热力学研究

以香蕉皮粉为吸附剂,探究了pH值、结晶紫初始浓度、吸附剂用量、振荡速度、温度、吸附时间对结晶紫吸附效果的影响。结果表明:香蕉皮粉对结晶紫废水的最佳吸附条件是:pH 7.0、结晶紫废水初始质量浓度100mg/L、香蕉皮粉用量8g/L、振荡速度120r/min、吸附时间150min、温度30℃,其吸附率达94.29%。Freundlich型方程比Langmuir型方程对等温吸附试验数据拟合更好,说明吸附是以多层吸附为主。分别用准一级、准二级动力学模型,Elovich方程、双常数方程,对吸附动力学过程进行拟合,结果表明:准二级模型对实验数据拟合效果较好,说明该吸附过程以化学吸附为主。     

β-环糊精改性梧桐叶基生物炭对水中镉离子的去除研究

制备了以梧桐叶为原料的生物炭(BC),并用戊二醛作为交联剂,将β-环糊精负载在梧桐叶基生物炭上制备β-环糊精改性生物炭(β-BC)。采用比表面积分析和红外光谱对生物炭进行表征分析,并将其用于吸附水中的镉离子(Cd²⁺),考察吸附时间、投加量、吸附剂用量和pH等不同因素对吸附性能的影响。实验结果表明,改性后的生物炭比表面积、总孔体积和平均孔径均稍有下降,β-BC对Cd²⁺的去除率高达99.2%,比BC高14%,且更快达到吸附平衡。此外,BC对Cd²⁺的吸附满足伪一级动力学方程模型,β-BC对Cd²⁺的吸附满足Elovich方程模型,而Freundlich等温吸附模型对BC和β-BC均有更好的拟合效果。     

改性浒苔生物炭吸附水溶液体系中的Cd2+

本研究运用NaOH浸渍法和合成硅源方法,采用NaOH和TMT-102(一种商用重金属捕捉剂)改性浒苔生物炭,研究两种改性产物NaOH-BC和TMT-BC的Cd2+吸附效果.采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、Brunauer-Emmett-Teller法(BET)测定比表面积等手段进行表征,探究了吸附时间、初始Cd2+浓度、吸附剂投加量、初始溶液pH值、吸附温度、共存离子等因素对改性生物炭的Cd2+吸附影响.结果显示未改性的生物炭表面光滑,NaOH-BC表面未见有明显的腐蚀痕迹,TMT-BC表面呈密集雪花状,且吸附后的两种改性生物炭比表面积相对于吸附前减小;改性和吸附处理后,生物炭的衍射峰位置发生了变化;改性浒苔生物炭的吸附属于均匀的单层化学吸附;在吸附300 min,初始Cd2+浓度为15 mg·L-1,初始溶液pH值为6、吸附剂用量为0.8 g·L-1的条件下,上述两种改性生物炭对Cd2+的最大吸附量分别为1.21和7.23 mg·g-1.TMT-102负载改性法可有效提高浒苔生物炭吸附Cd2+效果.     

反相悬浮酚醛树脂对苯和苯胺的吸附动力学及热力学

液蜡为分散相,span80为分散剂,乙二醇为致孔剂,反相悬浮法制备了羟基修饰氢键型酚醛树脂LM-4。根据热力学分析,苯胺和苯在LM-4上的吸附焓和吸附熵均大于零,表明吸附包含解吸水分子和吸附吸附质两个过程。对苯胺的吸附焓达到34.06kJ/mol,说明树脂与苯胺分子间存在氢键。Lagergren模型拟合吸附动力学数据表明颗粒内扩散、膜扩散均是速率控制步骤之一,Dumwald-Wagner二级速率方程更适合于描述LM-4对苯的吸附,Kannan-Sundaram模型的拟合则说明树脂对苯胺的吸附为"优惠吸附"。     

淀粉微球对Co~(2+)的吸附热力学和动力学研究

研究了淀粉微球(CSM)对Co2+的吸附行为,分析了其吸附热力学性质和动力学特性,初步探讨了吸附机理。结果表明,在研究的浓度范围内,CSM对Co2+吸附行为符合Langmuir和Freundlich等温方程,不同温度下,CSM吸附Co2+的吸附焓变ΔH、吸附自由能变ΔG、吸附熵变ΔS均为负值,表明吸附是一个自发的、放热的过程,降低温度有利于吸附;CSM主要通过物理吸附方式吸附Co2+,吸附同时受液膜扩散和颗粒内扩散过程控制,液膜扩散为吸附过程的主控步骤。     

黑藻对铜离子和镍离子的生物吸附性能

为了经济实用地对废水进行处理,将来源广泛的黑藻制成粉末加入到含铜、镍离子的废水中,研究了其对废水中铜、镍离子的吸附作用,考察了溶液pH值、金属离子初始浓度、吸附剂用量、吸附时间和干扰离子等因素对吸附性能的影响.结果表明:黑藻吸附2种重金属离子的速度快,30 min即达到吸附平衡,适宜的pH值为5.0～6.0,干扰离子对Ni2+的影响大于对Cu2+的影响;黑藻对2种重金属的吸附均符合Langmiur,FreunoUich和Dubinin-Radushkevich(D-R)模型,对2种金属离子的吸附能力顺序是:Cu2+>Ni2+.     

复配壳聚糖树脂对Cu2+的等温吸附及吸附动力学研究

以活性炭和壳聚糖为复配原料合成复配壳聚糖树脂,对树脂的结构进行扫描电镜和红外表征,并研究了复配壳聚糖树脂对Cu2+的等温吸附动力学特性。结果表明复配改性后的壳聚糖具有多孔结构,比表面积增大;交联反应发生在壳聚糖分子中的氨基和羟基上;复配壳聚糖树脂对Cu2+的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型;其吸附动力学过程符合Lagergren二级动力学方程,吸附过程容易进行。     

QCS/TBT有机/无机杂化膜对Cr(Ⅵ)的吸附动力学和热力学

以季铵化壳聚糖(QCS)为主体膜材料,钛酸正丁酯(TBT)为无机前躯体通过溶胶-凝胶法制备了吸附除Cr(VI)吸附杂化膜,考察了该杂化膜对Cr(VI)的吸附效果,并对吸附过程进行了动力学、热力学的数学拟合。结果表明:Cr(VI)的最佳吸附条件是pH=3,吸附时间为3.5h,吸附动力学行为符合二级动力学速率方程模型;热力学吸附过程符合Freundlich等温方程,焓变△H、熵变△S和吉布斯自由能△G的计算结果表明:杂化膜对Cr(VI)的吸附是自发的吸热过程。     

APTES改性羧甲基壳聚糖微球对铅离子吸附性能及机理研究

以羧甲基壳聚糖(CMCS)为基体,3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为改性剂,制备了用于吸附铅离子的改性羧甲基壳聚糖微球(A-CMCS)。使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对吸附剂的表面形貌以及化学组成及结构进行了表征。研究了初始溶液的pH值、吸附温度以及铅离子的初始浓度对A-CMCS吸附性能的影响,结果表明当pH值为5、吸附温度为303 K时吸附剂对铅离子的吸附浓度达到最大为275.2 mg/g,比未改性之前的交联微球的吸附量提升43%。并使用吸附动力学以及等温吸附模型、FT-IR和X射线光电子能谱(XPS)对吸附机理进行了探究,其结果发现A-CMCS微球对铅离子的吸附过程是一个以化学吸附为主的单分子层吸附过程,其中氨基基团在整个吸附过程的起主导作用。     

微波模板交联壳聚糖吸附剂对镉离子的吸附机理

通过IR、XPS及化学分析方法研究了微波模板法交联壳聚糖吸附剂(CCTSCd)对Cd2+的吸附机理及其选择记忆性。IR谱图表明,模板法保护了一部分氨基,未与Cd2+发生配位作用的一部分活性氨基参与了交联反应。对比吸附前后CCTSCd的XPS谱图,CCTSCd中O1s和C1s的结合能基本没有变化,N1s和Cd(II)Cd3d 5/2和Cd3d 3/2的特征峰发生化学位移,通过分峰拟合分析,Cd2+与CCTSCd中-NH2基团发生了配位反应。CCTSCd对Cd2+吸附符合Freundlich吸附等温方程。