笋壳在重金属污染废水处理中的资源化利用

笋壳干粉制成生物吸附剂,应用于重金属污染水体的吸附处理,并对笋壳进行改性以增大其吸附容量和吸附能力。研究结果表明:笋壳对重金属有良好的吸附性能,改性的笋壳吸附效果远远优于未进行改性的笋壳。改性笋壳对4种金属的吸附能力为Zn2+Pb2+Cu2+Cr6+,0.4g改性笋壳对含Zn2+废水处理90min后吸附率达到97.61%。     

两性细菌纤维素对持久性污染物的吸附机理研究

以细菌纤维素为原料,分别以烯丙基胺和丙烯酸为单体,以硝酸铈铵为引发剂制备新型、高效的两性吸附材料——烯丙基胺-丙烯酸-细菌纤维素(al-AABC)。通过静态吸附实验,考察了其对持久性污染物Cu2+、Pb2+、Cd2+和Cr(Ⅵ)的吸附等温线和吸附动力学特性,并探讨了吸附作用机理。结果表明,al-AABC对Cu2+、Pb2+、Cd2+和Cr(Ⅵ)吸附更好地符合Langmuir-Freundlich吸附等温方程和准二级反应动力学模型,说明BC经接枝共聚改性后表面具有一定的多相性,以化学吸附作用为主,对金属离子的吸附速率大小顺序为Cd2+Cr(Ⅵ)Pb2+Cu2+。粒子内扩散拟合曲线均不经过原点,证明粒子内扩散并不是唯一速率控制步骤。     

纤维素接枝共聚物对Cu2+和Ni2+吸附性能的研究

以己内酯为单体,在绿色溶剂离子液体中对纤维素进行接枝改性。研究了改性纤维素对金属离子Cu2+、Ni 2+的吸附性能,考察了金属溶液初始质量浓度和温度对吸附效果的影响,对比了改性纤维素对Cu2+和Ni 2+的吸附效果,同时对Cu2+的吸附热力学进行了研究。结果表明,在温度为298K,时间为2h时,改性纤维素对Cu2+、Ni 2+的吸附量分别为133mg/g、40.4mg/g;Cu2+初始质量浓度的增加及温度的降低有利于吸附的进行;改性纤维素对Cu2+的静态等温吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,吸附过程是放热过程。     

改性海泡石对电镀废水中Pb2+、Cu2+、Cd2+的吸附

用盐酸溶液对海泡石处理后在 4 5 0℃下灼烧 ,制备出改性海泡石。在动态条件下 ,研究了改性海泡石对重金属离子Pb2 +、Cu2 +、Cd2 +的吸附效果及条件。探讨了改性海泡石对重金属离子Pb2 +、Cu2 +、Cd2 +的吸附机理。含Pb2 +、Cu2 +、Cd2 +的电镀废水经改性海泡石吸附后 ,重金属离子含量显著低于国家排放标准     

改性咪唑衍生物结构对环氧树脂固化物性能的影响EI北大核心CSCD

制备了一系列改性咪唑酯化衍生物和改性咪唑酰胺化衍生物,通过红外光谱和核磁共振氢谱对产物的结构进行了表征。将改性咪唑衍生物用作环氧固化剂,研究了固化物的玻璃化转变温度及力学性能。结果表明,改性咪唑酰胺化衍生物/环氧固化物的耐热性能优于改性咪唑酯化衍生物/环氧固化物,但力学性能下降;2-苯基咪唑衍生物/环氧固化物的力学性能及耐热性能均优于2-甲基咪唑衍生物/环氧固化物;含邻苯二甲酸酯结构的环氧固化物的力学性能尤其是冲击强度优于含丁二酸酯结构的环氧固化物。     

改性没食子酸对Cu~(2+)和Pb~(2+)吸附沉淀性能的研究

以含单宁量98.50%的没食子酸为原料,通过磺化一胺甲基化反应制得改性没食子酸,研究了改性没食子酸对金属Cu2+和Pb2+的吸附沉淀,以及初始溶液pH值、金属溶液初始质量浓度、平衡吸附温度对Cu2+和pb2+吸附沉淀容量的影响及规律.结果表明,吸附沉淀剂对Cu2+、Pb2+的吸附平衡符合Freundlich方程,pH值和初始质量浓度对吸附沉淀量的影响最显著.综合认为改性没食子酸对Cu2+、Pb2+的吸附沉淀机理基本一致.     

烯丙基胺-细菌纤维素的制备及其动力学研究

基于Ce4+引发自由基接枝共聚机理,制备了新型的烯丙基胺-细菌纤维素(al-BC)吸附剂;考察了细菌纤维素(BC)和烯丙基胺加入量、硝酸铈铵(CAN)浓度等对接枝共聚反应的影响并探讨了其接枝动力学过程;以al-BC为吸附剂,研究其对重金属离子Pb2+的吸附性能。结果表明:在CAN浓度25mmol/L、硝酸浓度0.16mol/L、烯丙基胺及BC加入量分别为24mL/L和8g/L、温度40℃、反应时间4h的最优接枝条件下,al-BC接枝率为18.22%;根据实验结果拟合出了反应初期接枝反应动力学方程;在最优吸附条件下,al-BC对Pb2+的吸附能力比BC提高了37.53%。     

改性三聚氰胺甲醛树脂增强纤维素膜的制备及性能研究

将改性三聚氰胺甲醛树脂与粘胶溶液共混,经真空脱泡后,制得高强度的纤维素/改性三聚氰胺甲醛树脂共混膜。并对纤维素/改性三聚氰胺甲醛树脂共混膜进行表征。研究结果表明:当改性三聚氰胺甲醛树脂添加量为20%(wt,质量分数)时,制得的纤维素/改性三聚氰胺甲醛树脂共混膜的力学性能达到最大值,断裂强力达到116.55N,伸长率达到205.27%,拉伸强度达到97.13MPa,具有较好的性能。     

含环氧基团三元共聚物纳米纤维的植酸改性

以含环氧基团三元共聚物纳米纤维为载体,用植酸(PA)为改性剂,得到表面含有磷酸根基团的功能性纤维膜。研究了植酸浓度、反应温度、反应时间对纤维膜改性的影响。采用傅里叶变换红外光谱、热失重分析、扫描电镜、光学接触角测量仪,对纤维膜的结构与表面润湿性进行表征。结果表明,当植酸浓度20%,反应温度70℃,反应时间3h时,改性得到的功能化纤维膜的铅离子吸附容量为60mg/g;改性后纤维膜的形态仍能保持微纳米级网状结构,其直径约为408nm,静态接触角为39.12°,呈现了良好的亲水性能。     

改性木质素磺酸盐制备及吸附重金属离子研究

工业废水中的铅离子和镉离子对人类健康构成重大威胁。为开发一种高效绿色的吸附剂,本文运用自由基聚合法合成了改性木质素磺酸盐复合材料(LC),同时将改性木质素磺酸盐复合材料应用于处理Pb^{2+和Cd2+。采用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜以及热分析仪对改性木质素磺酸盐复合材料进行表征,研究了pH、吸附剂用量、时间、质量浓度4种因素对改性木质素磺酸盐复合材料吸附性能的影响,并在此基础上探究了改性木质素磺酸盐复合材料的吸附动力学和等温线模型。研究表明,改性木质素磺酸盐复合材料具有多孔的结构,且热稳定性高。当pH=5时,改性木质素磺酸盐复合材料对Pb2+}的吸附容量为345 mg/g,对Cd²⁺的吸附容量为278 mg/g。针对动力学和等温线模型的研究表明,改性木质素磺酸盐复合材料对Pb^{2+和Cd2+的吸附主要由静电吸引和化学螯合主导。此外,经过5次吸附-解吸实验后,改性木质素磺酸盐复合材料对Pb2+和Cd2+的吸附效率仍可达84%以上。改性木质素磺酸盐复合材料具有高效、绿色的吸附性能,能够有效地处理Pb2+和Cd2+}。     

多氨基改性蔗渣对水溶液中Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)吸附性能的研究

蔗渣经多氨基改性处理后,得到多氨基改性蔗渣吸附剂。考察了多氨基改性蔗渣吸附剂对模拟废水中Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cu2+的吸附性能,主要包括吸附时间、溶液pH值和温度对吸附量的影响以及吸附等温式的研究。研究表明,在实验范围内,Pb2+的吸附平衡时间为12h,适宜吸附Pb2+的pH值范围在4～5,Pb2+的最大吸附量为34.96mg/g;Zn2+的吸附平衡时间为20h,适宜吸附Zn2+的pH值在6.2左右,Zn2+的最大吸附容量为2.24mg/g;Cd2+的吸附平衡时间为20h,适宜吸附Cd2+的pH值在5.0左右,Cd2+的最大吸附容量为10.40mg/g;Cu2+的吸附平衡时间为20h;适宜吸附Cu2+的pH值在5.0左右;Cu2+在不同温度下的最大吸附容量为2.60mg/g。多氨基改性蔗渣对Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cu2+的吸附均可用Freundlich方程和Langmuir方程描述。     

浒苔吸附废水中Pb2+的性能及其影响因素

以往,少见浒苔对废水中Pb2+吸附的研究报道。通过浒苔对铅的吸附试验,研究了浒苔对水溶液中Pb2+的吸附性能及影响因素,考察了pH值、Pb2+初始浓度、吸附时间、吸附剂用量等因素对吸附效果的影响。结果表明:浒苔对Pb2+有较强的吸附能力;当含Pb2+废水pH值为4.0时,以1 g/L浒苔处理50 mg/L Pb2+废水,吸附效率可达82%;吸附过程符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型。     

聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素的合成及对金属离子的吸附性能

以羧甲基纤维素(CMC)为基质,用戊二醛(GA)做交联剂,将聚乙烯亚胺(PEI)交联到羧甲基纤维素上制得聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素吸附剂(PEI-CMC)。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱对PEI-CMC的结构进行了表征,测定了其对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附性能,并研究了pH值、时间、金属离子的初始浓度对吸附的影响。结果表明,当CMC、PEI和GA的反应比为1 g∶5 mL∶20 mL,反应温度为25℃,反应时间为3 h时,合成的PEI-CMC的含氮量为13.23%。当CMC和PEI的反应比为1 g∶5 mL时,随着戊二醛(质量分数2.5%)的加入量增加,PEI-CMC的产率先增大后降低。在pH值1~14的范围内,溶液酸碱度的变化对PEI-CMC的交联度没有影响。PEI-CMC吸附剂对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量在实验范围内随pH升高而增加。PEI-CMC对Pb2+和Cu2+、Cd2+的吸附在90 min和180 min后分别达到平衡,吸附动力学符合准二级反应动力学模型。随着Cu2+、Pb2+和Cd2+初始浓度的增加,PEI-CMC对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量开始时快速增加,而后达到饱和,吸附等温数据符合Freundlich模型,最大吸附容量分别为Cu2+250.0mg/g、Pb2+635.9 mg/g、Cd2+142.8 mg/g。     

纤维素和壳聚糖共混吸水材料的研究与发展

共混是提高材料性能的一种有效、方便的方法,结合近年来关于吸水材料的发展,综述了国内外关于纤维素/壳聚糖共混吸水材料的分类和制备工艺。介绍了其共混的种类有纤维素/壳聚糖共混体系、改性纤维素/壳聚糖共混体系、纤维素/改性壳聚糖共混体系、改性纤维素/改性壳聚糖共混体系。还从物理法和化学法两个方面综述了纤维素/壳聚糖共混吸水材料的制备。     

化学改性大薸对水中重金属离子的生物吸附及表征

采用氢氧化钠(NaOH)对入侵植物大薸(PS)进行化学改性制备改性大薸生物吸附剂(SPS),研究改性条件对SPS吸附铜离子(Cu2+)、锌离子(Zn2+)和铅离子(Pb2+)性能的影响,采用扫描电子显微镜等对改性大薸形貌和表面性质进行表征。结果表明:SPS对Cu2+和Zn2+的去除率随着改性剂NaOH浓度增加呈先增大后降低态势、随着改性时间延长和改性温度降低而呈增大态势。采用0.5mol/L的NaOH溶液,在30℃处理3h制备的SPS吸附性能最强,对Cu2+、Zn2+、Pb2+的去除率分别达到90.7%、99.1%和99.5%。     

铅离子显色印迹吸附剂的制备及其吸附性能

以Pb2+为模版分子,在硅胶表面接枝双硫腙,利用溶胶-凝胶法合成一种Pb2+显色印迹吸附剂(MIPs)。采用红外(IR)和扫描电镜(SEM)对MIPs进行了表征。通过平衡吸附实验,研究了MIPs的吸附性能、显色性能和其对Pb2+的选择识别性能。结果表明,双硫腙通过与硅胶形成氢键而接枝在硅胶表面;MIPs对Pb2+的显色限为10μmol/L;在Cd2+存在的条件下,其对Pb2+的相对选择系数为250;MIPs对Pb2+的吸附可以用Langmiur等温吸附方程来拟合,吸附焓变为66.054kJ/mol。制备的MIPs在5min内吸附率可以达到97%,可以用于含铅废水中Pb2+的分离和测定。     

聚丙烯腈纤维改性条件优化及其对模拟电镀废水的净化作用

为了寻求低价、环保的电镀废水处理方案,将廉价的聚丙烯腈(PAN)纤维与羟胺试剂反应对PAN纤维进行改性,使其上氰基螯合获得偕胺肟基纤维。通过改变各种改性条件,探讨了改性条件对PAN改性纤维在重金属单离子溶液和多离子混合溶液中吸附性能的影响。结果表明:最佳改性条件为21.2 g/L PAN纤维,27.0 g/L盐酸羟胺,pH值为7.0,70℃下反应2 h;改性PAN纤维对模拟电镀废水中的Cu2+,Zn2+,Ni2+,Pb2+,Cd2+等重金属离子均有较好吸附性能,其中对Cd2+吸附效果最好,吸附量为55 mg/g;在多离子混合溶液中优先选择吸附Cd2+;改性PAN纤维再生效果优良,可重复利用。     

磺酸基改性二维Ti3C2Tx纳米材料制备与Pb2+吸附性能

对二维Ti₃C₂T_x材料进行了磺酸基团接枝改性(Ti₃C₂T_x—SO₃H),表征了改性前后微观结构的变化,研究了对重金属Pb2+的吸附行为与机制。XRD、FTIR及EDS表明磺酸基团在Ti₃C₂T_x表面成功接枝,而SEM则发现Ti₃C₂T_x?SO₃H呈现较Ti₃C₂T_x更轻薄的层状结构。改性后,Ti₃C₂T_x—SO₃H对重金属Pb2+20 min内达到吸附平衡,最大吸附量达到733.6 mg·g?1,较Ti₃C₂T_x吸附量提升了23%,且吸附量随着pH(2~6)的增加而逐渐增大,在Mg2+、Ca2+、Co2+、Zn2+等共存离子的干扰下,仍保持较高的吸附水平。机制分析表明,改性前后吸附过程均符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线拟合模型,以单分子层化学吸附为主,但由于磺酸基团提供了更多的吸附饱和活性位点,并提高了Ti₃C₂T_x在水溶液中的分散性,使改性后对Pb2+吸附性能更优异。      

表面预处理对细菌纤维素吸附性能的影响

为了提高细菌纤维素(BC)表面羟基的反应活性,分别采用超声波、碱溶胀和乙醇溶剂交换进行表面预处理,探讨预处理对其表面特性及结晶结构的影响,并研究预处理膜对Zn2+吸附动力学的影响。结果表明,碱溶胀后BC逐渐由纤维素Ⅰ晶型转变成纤维素Ⅱ晶型,生成的碱纤维素有利于金属离子吸附;乙醇溶剂交换和超声波处理并不改变BC晶型。与原膜相比,预处理膜吸附性能明显改善,对Zn2+的吸附动力学符合二级动力学方程和颗粒内扩散方程。     

木质纤维素基纳米复合材料对Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附研究

以原位插层共聚法制备木质纤维素-g-丙烯酸/丙烯酰胺/蒙脱土(LNC-g-AA/AM/MMT)纳米复合材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其结构进行表征。研究在金属离子初始浓度、吸附时间、吸附温度、pH值等不同吸附条件下,LNC-g-AA/AM/MMT纳米复合材料对Pb2+、Cd2+吸附性能的影响。结果表明,当Pb2+、Cd2+初始浓度分别为0.04和0.06mol/L,吸附时间分别为120和60min,吸附温度分别为40和30℃,pH值为5.5时,LNC-g-AA/AM/MMT纳米复合材料对Pb2+、Cd2+的吸附量分别高达504.2和246.9 mg/g。整个吸附过程均符合Langmuir吸附等温线模型和伪二级动力学模型,且是个自发放热的反应过程。同时对最佳条件下吸附饱和的LNC-g-AA/AM/MMT纳米复合材料进行解吸研究,脱附率分别为93.4%和92.9%。