有序介孔碳吸附去除水中抗生素的应用研究进展

抗生素的大量生产和过量使用对生态系统稳定性和人类生命健康构成了严重威胁。吸附法被认为是去除水中抗生素污染最有效的手段之一。传统吸附剂如活性炭、沸石、硅藻土等存在吸附容量小、二次污染等不足。因此,发展高效经济的吸附剂仍是水处理领域的热点。研究发现新型吸附剂有序介孔碳(OMC)具有有序的介孔孔道结构,可有效去除抗生素。针对现有研究,文中综述了OMC的制备、改性方法,明晰了OMC对水中常见抗生素的吸附效果。基于对吸附机理及影响因素的研究总结,分析目前OMC去除水中抗生素存在的瓶颈,展望将来OMC研究方向,以期为今后开展OMC相关研究提供一定参考。     

有序介孔碳对罗丹明B的吸附行为研究

以嵌段共聚物F127为模板剂,间苯二酚/甲醛为碳源,在酸性条件下制备了孔径为6.44 nm,BET比表面积为661.98 m2/g,孔容为0.46 cm3/g的有序介孔碳(Ordered Mesoporous Carbon,OMC)。将所得有序介孔碳材料应用于罗丹明B(RhB)的吸附,并对吸附等温线和吸附动力学进行了研究。结果表明,吸附行为符合Langmuir吸附等温线及准2级动力学吸附。通过计算吸附过程中的吸附自由能ΔG0、焓ΔH0、熵ΔS0等热力学参数,表明吸附行为是自发进行的且是放热反应。溶液的pH值会对吸附量产生明显的影响,这主要是由于不同的pH值会对RhB的聚合产生明显的影响,从而导致分子尺寸的变化进而影响吸附量。     

改性荷叶对水体中环丙沙星的吸附性能研究

采用Na OH改性荷叶(MLL),研究其对水体中环丙沙星(CPX)的吸附性能。考察了吸附时间、MLL用量、温度和p H等因素对吸附的影响。结果表明,吸附平衡数据符合Langmuir和Koble-Corrigan等温方程,298 K时MLL对CPX的最大吸附量为194. 75 mg/g。准二级动力学模型能较好地描述MLL对CPX的吸附过程。MLL对CPX的吸附是自发的吸热过程,氢键、阳离子交换和静电作用为影响吸附的主要因素。     

有序介孔碳和活性炭对阿莫西林的吸附研究

阿莫西林是废水中一类典型的药品与个人护理品类新型有机污染物,会对周围环境和人体健康造成潜在威胁。以蔗糖为碳源、以SBA-15为模板制备有序介孔碳（OMC）。采用动态吸附法研究其对阿莫西林的吸附行为,并与常规吸附材料商用活性炭（GAC）作对比。探讨了废水中阿莫西林的初始浓度、温度及流速对动态吸附的影响。结果表明：在同等条件下,OMC的吸附能力远强于GAC,以OMC为吸附剂可有效去除废水中的阿莫西林类新型有机污染物。     

改性荷叶对水体中环丙沙星的吸附性能研究

采用Na OH改性荷叶(MLL),研究其对水体中环丙沙星(CPX)的吸附性能。考察了吸附时间、MLL用量、温度和p H等因素对吸附的影响。结果表明,吸附平衡数据符合Langmuir和Koble-Corrigan等温方程,298 K时MLL对CPX的最大吸附量为194. 75 mg/g。准二级动力学模型能较好地描述MLL对CPX的吸附过程。MLL对CPX的吸附是自发的吸热过程,氢键、阳离子交换和静电作用为影响吸附的主要因素。     

有序介孔碳对低浓度气相萘的吸附特性分析

对3种常见有序介孔碳(OMCs)吸附脱除典型气相多环芳烃——萘进行了研究。分别采用吸附等温线模型(Langmuir、Freundlich、Sips)和恒定浓度波动力学模型对吸附等温线和穿透曲进行拟合分析。采用程序升温脱附法通过失重曲线分析了吸附剂的再生性能。结果表明:Langmuir模型和Sips模型能很好地描述低浓度气相萘在OMCs上的静态吸附行为(R~299%),吸附量呈CMK-5CMK-3FDU-15排列。恒定浓度波动力学模型具有较高的拟合度,介孔促使3种吸附剂对萘分子具有较高的吸附扩散系数。具有微通孔结构的CMK-5和FDU-15表现出更好的再生性能。综合吸脱附动力学分析,CMK-5在3种吸附剂中表现出更好的应用潜能。     

有序介孔碳对低浓度气相萘的吸附特性分析

对3种常见有序介孔碳（OMCs）吸附脱除典型气相多环芳烃--萘进行了研究。分别采用吸附等温线模型（Langmuir、Freundlich、Sips）和恒定浓度波动力学模型对吸附等温线和穿透曲进行拟合分析。采用程序升温脱附法通过失重曲线分析了吸附剂的再生性能。结果表明：Langmuir模型和Sips模型能很好地描述低浓度气相萘在OMCs上的静态吸附行为（R² > 99%）,吸附量呈CMK-5 > CMK-3 > FDU-15排列。恒定浓度波动力学模型具有较高的拟合度,介孔促使3种吸附剂对萘分子具有较高的吸附扩散系数。具有微通孔结构的CMK-5和FDU-15表现出更好的再生性能。综合吸脱附动力学分析,CMK-5在3种吸附剂中表现出更好的应用潜能。     

CdTe-Al荧光探针痕量检测水体中环丙沙星含量

基于Al³⁺能显著增敏环丙沙星荧光强度的特性,建立了CdTe-Al荧光探针高灵敏检测水体中环丙沙星含量的新方法。在最优实验条件下,环丙沙星在2.0×10^-9～1.0×10^-8mol·L^-1浓度范围内与体系的荧光强度呈良好的线性关系,线性方程为:IF=107.55C-158.5,相关系数R²为0.9993,方法检出限为4.0×10-10mol·L^-1,样品各加入2.00μg·L^-1标准物后回收率为97.5%～106.0%,结果良好。方法具有灵敏度高、检出限低、操作方便等优点,适用于水体中微量环丙沙星的快速检测分析。     

介孔碳的合成及吸附性能研究

以SBA-15为模板,正丙胺为碳源,利用化学气相沉积将碳源引入SBA-15的孔道,采用纳米刻蚀路线合成介孔碳材料。通过X-射线衍射(XRD)、氮气吸附脱附和透射电镜(TEM)表征表明,介孔碳具有大的孔径和孔容。在初始质量浓度为200 mg/L的罗丹明B溶液中加入在不同碳化温度下制得的介孔碳1 mg/L,其中700℃下焙烧的介孔碳吸附180 min后,饱和吸附量为212 mg/g。通过离心可将吸附后的介孔碳与溶液分离。     

有序介孔碳材料的研究进展

一般制备有序介孔碳材料的方法为模板法,近年来有关模板法的研究取得了很大的发展,不再局限于以往复杂的硬模板法,基于有机-有机自组装机制的软模板法逐渐兴起并得到了广泛的研究。为提高有序介孔碳材料性能,也在探索更高效的材料改性方法。同时,随着该种材料性能的提高,其在电能源领域的应用也越来越重要。     

有序介孔碳吸附剂的研究进展

介绍了有序介孔碳吸附剂在吸附中的重要作用,总结了有序介孔碳应用于处理染料废水,去除水中芳香有机污染物,去除重金属离子以及吸附生物分子中的研究现状.展望了有序介孔碳应用于吸附的发展前景.     

氨基改性有序介孔氧化铝吸附二氧化碳性能研究

采用硝酸铝为铝源,碳酸铵为沉淀剂,聚乙二醇（PEG1450）为模板剂,合成廉价的有序介孔氧化铝 （OMA）作为吸附剂载体。以2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP）为氨基化表面修饰剂,对OMA采用过量浸渍法进行表面氨基化,制备一种高性能低成本的二氧化碳吸附剂OMA-AMP。通过BET法比表面积测定、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、红外光谱（IR）等表征方法对改性前后吸附剂的比表面积、孔结构等特性进行表征,结果表明制备的 OMA-AMP具有比表面积大、孔径分布窄、孔结构有序等特点。利用模拟烟道气,从浸渍时间、吸附床层温度、气体流量以及AMP浓度4个变量考察吸附剂的性能。结果表明,OMA经过质量分数为50%的AMP浸渍12 h,在吸附温度为70 ℃、气体流量为40 mL/min条件下,OMA-AMP对二氧化碳的吸附量高达84.15 mg/g;吸附剂吸附性能较稳定,再生容易且效果良好;吸附剂制备成本低廉,吸附效率高。该吸附剂可以解决在二氧化碳捕集技术中成本居高不下的问题,在工业上具有实际应用价值。     

聚丙烯腈/有序介孔碳复合材料吸附铀(VI)的性能研究

本文以CMK-3为主体,将其与丙烯腈单体进行自由基聚合,制备出聚丙烯腈/有序介孔碳复合材料(PAC/CMK-3)。采用TEM、SEM、N2吸附-脱附曲线对复合材料进行表征。系统研究了溶液p H值、初始浓度、反应时间、温度等因素对铀(VI)吸附性能的影响。结果表明,PAC/CMK-3在p H值为5.0时对铀(VI)的吸附能力最高,吸附平衡时间为25 min。相比于CMK-3,复合材料单分子层饱和吸附量由40.90 mg/g增长至220.01 mg/g。     

有序介孔碳-石墨烯复合材料的制备及其对银纳米粒子吸附性能的研究

以溶剂挥发诱导有机-有机自组装法制备了有序介孔碳-石墨烯（OMC-RGO）复合材料。结果表明：当焙烧温度为800℃时,所得的OMC-RGO复合材料与OMC相比,其电导率从0.76S/m增加到32.5S/m,提高到42.8倍;但BET比表面积和孔容分别从670m2/g和0.40cm3/g下降到361m2/g和0.23cm3/g,降低的比率分别为46.1%和42.5%。随后,我们以OMC-RGO为载体,通过物理吸附制备了有序介孔碳-石墨烯-银纳米粒子（OMC-RGO-Ag）复合材料。结果表明：OMC-RGO表面上Ag纳米粒子的粒径在20～40nm之间;且OMC与RGO复合后,RGO表面上的含氧官能团有利于吸附较多的Ag纳米粒子。     

有序介孔炭吸附萘的研究

采用溶剂挥发诱导自组装合成了有序介孔炭(OMC).XRD和N2吸附测试表明,OMC具有有序的二维六方结构,平均孔径为3.4 nm,比表面积为504.9 m2·g-1,介孔率为67.6%.研究了OMC对萘的吸附机理,萘在OMC表面的吸附等温线表明,OMC对萘的吸附符合Langmuir吸附等温规律.由Vant Hoff方程计算得出OMC对萘的吸附焓变为-24.83 kJ·mol-1,说明吸附为放热过程,推测其吸附机理为氢键作用力.红外光谱分析进一步证明,萘与OMC表面之间主要以氢键作用产生吸附.吸附温度的升高使-OH伸缩振动峰的红移程度减小,氢键缔合作用力减弱,这可能是导致温度升高时OMC的萘平衡吸附量减小的主要原因.     

介孔碳材料的CO_2吸附性能研究进展

概述了温室气体的主要来源及目前的应对情况,并对比了非介孔碳材料和介孔碳材料对CO2的吸附性能。介孔碳材料因其较高的比表面积、较大孔容和均匀的孔径,具有较好的CO2吸附性能。同时指出了杂原子掺杂对于介孔碳材料的吸附性能的优化,并且对杂原子掺杂介孔碳CO2吸附剂的未来发展方向进行了展望。     

氮掺杂有序介孔碳的研究进展

总结了氮掺杂有序介孔碳不同的制备方法,分析了各种制备方法的优缺点,研究了掺氮有序介孔碳在吸附分离、电化学和催化等领域的应用,指出了当前制备掺氮有序介孔碳存在的问题,并对掺氮有序介孔碳的发展方向及应用进行了展望。     

介孔碳材料的CO_2吸附性能研究进展

概述了温室气体的主要来源及目前的应对情况,并对比了非介孔碳材料和介孔碳材料对CO2的吸附性能。介孔碳材料因其较高的比表面积、较大孔容和均匀的孔径,具有较好的CO2吸附性能。同时指出了杂原子掺杂对于介孔碳材料的吸附性能的优化,并且对杂原子掺杂介孔碳CO2吸附剂的未来发展方向进行了展望。     

乙醇-水溶液中环丙沙星结晶介稳区宽度的测定

本文研究了环丙沙星在不同浓度的乙醇－水溶液中的溶解与超溶解特性,得到了环丙沙星的结晶介稳区,同时探讨了体系ｐＨ值的影响,为进一步研究环丙沙星结晶过程和工业设计提供了一定的热力学基础。     

硫/有序介孔碳复合材料的制备及其电化学性能

用模板法合成有序介孔碳材料(ordered mesoporous carbon,OMC),以该材料作为硫的载体,用低温熔融的方法制备了硫/有序介孔碳(S/OMC)复合材料.通过透射电子显微镜、比表面分析和X射线粉末衍射仪对材料进行表征.结果表明:OMC孔道有序,比表面积高达1 600m2/g,硫在OMC内分散性良好.对...