QPVA/Fe_3O_4复合膜对罗丹明B的吸附性能

以季铵化聚乙烯醇(QPVA),Fe_3O_4和戊二醛为原料制备了QPVA/Fe_3O_4复合膜,利用FT-IR和SEM等对复合膜进行了分析表征。以该复合膜为吸附材料、罗丹明B(RB)的模拟废水为吸附对象,研究了Fe_3O_4质量分数、吸附时间、溶液pH及RB质量浓度对吸附效果的影响,并应用动力学和热力学模型对实验数据进行拟合,计算了相应的热力学函数。结果表明:最佳吸附条件为Fe_3O_4质量分数9%,吸附时间120min,pH=4,RB初始质量浓度110mg/L;该条件下,复合膜对RB的吸附量达31.24mg/g;QPVA/Fe_3O_4复合膜对RB的吸附过程可以用拟二级动力学方程很好地描述;吸附热力学参数的计算结果表明,RB在该复合膜上的吸附是自发、吸热的过程。     

氧化石墨烯的制备及其对罗丹明B的吸附性能

采用改进Hummers法以石墨粉为原料制备氧化石墨烯(GO),利用红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜对其官能团、物相结构和表面形貌进行表征分析。研究所制备的GO对阳离子染料罗丹明B(RB)的吸附性能,考察了吸附时间、GO用量、吸附温度和溶液初始pH对吸附性能的影响。结果表明:GO吸附RB的适宜条件为:吸附时间70min、GO用量0.01g、温度30℃、pH=3,GO对RB的最大吸附量为2002.71mg/g。由吸附动力学及等温吸附模型分析可知,GO对RB的吸附符合准二级动力学模型及Langmuir等温吸附模型。     

季铵化聚乙烯醇-钛酸四丁酯杂化膜对罗丹明B的吸附性能

以季铵化聚乙烯醇(QPVA)与钛酸四丁酯(TBT)为原料通过溶胶-凝胶法制备了有机-无机杂化膜,进而考察了其对罗丹明B(RB)的吸附性能。结果表明,当吸附时间90min、pH值4、RB的初始浓度110mg/L、温度40℃、TBT的质量分数为5%,该膜对RB的吸附量最大(32.92mg/g)。利用吸附动力学和热力学模型对该膜吸附RB的过程进行模拟,结果表明:RB在该杂化膜上的吸附等温线符合Langmuir方程,吸附动力学可以用拟二级动力学模型描述。ΔG、ΔH和ΔS的计算结果表明:该杂化膜对RB的吸附是自发的吸热过程。     

季铵化壳聚糖-硅酸乙酯有机-无机杂化膜的制备及其吸附性能研究

以季铵化壳聚糖(QCS)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,借助交联剂戊二醛(GA),通过溶胶-凝胶法制得有机-无机QCS/TEOS杂化膜,并考察其对罗丹明B(RB)的吸附效果。结果表明:当温度为40℃、吸附时间为20min、溶液pH=6、TEOS用量为20%(wt,质量分数)、RB初始浓度为8mg/L条件下,QCS/TEOS杂化膜对RB的吸附效果最好,吸附量达到3.402mg/g。     

磁性银杏叶生物炭对罗丹明B的吸附特性

以银杏叶为原料,经化学共沉淀法制备磁性生物炭(MBC),用XRD、SEM、BET和FT-IR等对其进行表征。将MBC应用于溶液中罗丹明B(RB)的吸附去除,考察pH值、吸附时间、溶液初始浓度和MBC用量等对吸附效率的影响。结果表明,MBC是一种很好的吸附剂,负载的铁以Fe_3O_4的形式散布在生物炭表面;在初始RB浓度为100 mg/L,MBC投加量为0.2 g,吸附120 min后达到平衡,溶液中RB的去除率达到99.34%。吸附过程符合准一级动力学模型(R~2=0.9914),颗粒内扩散方程拟合结果表明MBC对RB吸附受到液膜扩散和颗粒内扩散共同主导。吸附等温线拟合发现Langmuir-Freundlich (R~2=0.9934)模型能很好地描述RB吸附行为。MBC是一种去除水体中RB的高效吸附剂。     

球磨法制备氧化石墨烯/酚醛树脂原位复合材料的力学性能和动态力学性能

为了解决氧化石墨烯(GOs)的制备及在聚合物复合材料中的分散问题,文中采用球磨法制备GOs,通过原位聚合法制备GOs/酚醛(PF)原位树脂,通过辊炼、模压成型工艺制备GOs/PF原位复合材料。研究GOs添加量对酚醛复合材料力学性能和动态力学性能的影响,采用X射线衍射和Raman光谱对GOs结构和性能进行表征,采用凝胶渗透色谱、差示扫描量热分析和热重分析对原位树脂相对分子质量、固化性能和热性能进行表征,采用扫描电镜对复合材料的冲击断面进行形貌观察。结果表明,GOs添加量为0.25%时,GOs/PF原位复合材料的冲击强度、弯曲强度和储能模量相比纯酚醛复合材料分别提高了21.8%,13.8%和25.8%。扫描电镜结果表明,GOs/PF原位复合材料的断面上可见明显的片状GOs。     

鱼胶原基缓释材料的制备及其对罗丹明B的负载/缓释性能分析

以天然鱼源胶原为基质材料,以罗丹明B为模拟负载目标药物,采用不同方法制备负载罗丹明B的胶原缓释材料,以负载率和材料缓释性能作为评价指标,优化了胶原基生物缓释材料的制备工艺条件,探讨了胶原负载罗丹明B的缓释机制。实验结果表明,在直接共混、共混/组装、共混/组装/离心及共混/组装/离心/交联几种方法中,前2种方法制备材料对罗丹明B的负载率较高,但负载材料的缓释效果较差;而后2种方法罗丹明B负载率虽然较低,但展现出较好的缓释能力,其中共混/组装/离心方法的缓释效果最佳。在此基础上,进一步探讨了材料干燥方法和胶原浓度对材料缓释效果的影响。结果表明,在-22,-64,-196℃预冻后冷冻干燥及30℃烘箱干燥几种方法中,-64℃预冻后冷冻干燥形成的材料缓释效果最佳;提高胶原浓度后,材料的负载和缓释能力均有显著提升。针对胶原基负载罗丹明B材料的缓释动力学研究表明,该材料对罗丹明B的释放机理是基于菲克定律的Higuchi动力学模型的扩散过程;红外光谱分析进一步表明胶原对罗丹明B的吸附同时包含物理吸附和化学吸附两种形式;材料的电镜观察结果证实,该材料中罗丹明B大部分镶嵌或包裹在胶原纤维中,只有少部分被吸附在纤维表面。     

形貌可控的石墨烯/Cu-BTC复合物对VOCs吸附性能研究

制备还原氧化石墨烯(RGO)和Cu-BTC,并进一步通过水热反应将两者结合制备高性能吸附剂用于吸附挥发性有机物(VOCs)。通过对水热过程中反应温度和反应时间的调整，实现对复合吸附剂中RGO材料形貌的控制，进而实现对不同气体吸附能力的调控。结果表明：优化后的复合材料对甲醇和乙醇的吸附量分别达到13.6mmol/g和9.68mmol/g。复合材料中RGO的形貌对其在高温下的稳定性具有重要的影响，当RGO为纳米片状时，复合吸附剂的高温稳定性最好。此外，所制备的复合材料具有较大的比表面积和溶液中的高稳定性，复合RGO后其吸附溶液中的罗丹明B量比纯Cu-BTC高18.9%,表明其在污水净化领域也具有潜在的应用。     

C/ TiO2光催化自洁膜的制备及其对罗丹明B的降解

以吡咯作为碳源,采用紫外自聚合-灼烧法制备了具有有序多孔结构的C/TiO₂催化剂,有效提高了TiO₂催化剂在可见光条件下的光响应能力与光利用率,从而提升TiO₂催化剂对罗丹明B染料废水的降解率.经过实验比较得出C/TiO₂-0.4在90 min内对罗丹明B达到91.80%的降解率.同时将C/TiO₂-0.4掺入到PVDF膜液中,利用相转化法制备改性膜.在单次模拟太阳光降解测试中,改性膜对罗丹明B的降解率达到了80.18%,在4次循环降解中,改性膜对罗丹明B的降解率稳定在60%以上.此外,在模拟太阳光照射下,改性膜能够在5 h内恢复至吸附前的状态,有利于其长时间循环使用.结果表明,负载有C/TiO₂的光催化自洁膜在模拟太阳光条件下对罗丹明B染料废水的降解具有显著效果.     

水化龄期及光源类型对TiO2水泥砂浆降解罗丹明B性能的影响研究

采用干混法制备了掺TiO₂水泥砂浆,测试了砂浆力学性能,研究了TiO₂掺量、水化龄期、光源类型及光强等因素对罗丹明B降解性能的影响。结果表明,随TiO₂掺量增加,砂浆对罗丹明B的降解率增加,而砂浆强度则呈先增加后降低规律。在相同TiO₂掺量条件下,砂浆对罗丹明B的降解率随水化龄期延长而降低。与水化3 d试件相比,水化28、180 d掺5%TiO₂水泥砂浆对罗丹明B的降解率分别降低7.84%、11.21%。砂浆对罗丹明B的总降解率随光源类型、光强的变化不明显,但其降解速率随紫外线光强的增大而显著提高。在波长(λ=365 nm)、光射时间(60 min)均相同的条件下,与20 W紫外灯相比,200 W紫外灯照射下的掺5%TiO₂水泥砂浆对罗丹明B的降解率提高约80%。与太阳光相比,200 W紫外灯照射60 min砂浆对罗丹明B的降解率为85.54%,仅降低约1.46%。