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。     

纳米碳纤维的固化及其亚甲基蓝吸附性能

采用化学气相沉积法(CVD),以甲烷为碳源,金属镍为催化剂,550℃下在不同基体材料(SiO2纤维、蜂窝陶瓷体)上合成了纳米碳纤维。通过场发射扫描电镜(FE-SEM)和X射线粉末衍射仪(XRD)对固化在2种不同基体材料上的纳米碳纤维的形貌和晶相组成进行了表征。对比考察了固化在2种不同基体材料上的纳米碳纤维对亚甲基蓝的吸附性能影响。结果表明,相比于蜂窝陶瓷体,SiO2纤维更容易生成大量致密有序的纳米碳纤维层,并且所得到的复合材料具有更优的吸附亚甲基蓝的反应性能。     

Ni-MOFs@GO复合材料对亚甲基蓝吸附性能研究

采用水热合成法制备镍基金属有机骨架材料(Ni-MOFs),然后以其为载体,采用溶液共混法制备Ni-MOFs@GO复合材料。采用傅里叶红外光谱仪和扫描电镜对其结构和形貌进行了表征。以亚甲基蓝(MB)为目标污染物,考察了Ni-MOFs与GO配比[m(Ni-MOFs)∶m(GO)]、MB初始浓度和Ni-MOFs@GO用量对MB吸附的影响,并对其吸附动力学和吸附等温线类型进行了探讨。结果表明,当m(Ni-MOFs)∶m(GO)为5∶1,MB初始浓度为25mg/L,Ni-MOFs@GO用量为0.6g/L时,对MB的吸附容量为243.898mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型(R²>0.999);在25℃条件下,Ni-MOFs@GO对MB平衡吸附量为235.373mg/g。吸附等温线拟合表明,Freundlich(R_F²>0.779)模型能较好地描述MB的吸附行为。     

RGO-ZnO纳米复合材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附降解

采用溶剂热法制备了不同石墨烯(RGO)掺杂量(0,3%,6%,9%和12%(摩尔分数))的RGO-ZnO纳米复合材料。通过XRD、SEM、FT-IR和光催化降解测试对复合材料的晶体结构、微观形貌、光谱特性和光催化性能进行了分析。结果表明,RGO的掺杂提高了ZnO的结晶度,但未改变纤锌矿ZnO的纳米结构;纯ZnO的发光强度最高,掺入RGO后Zn-O键的特征吸收峰强度降低,随着RGO掺杂量的增加,复合材料的光致发光强度先降低后升高,当RGO的掺杂量为9%(摩尔分数)时,光致发光强度最低;光催化测试表明,在120 min时,9%(摩尔分数)RGO-ZnO纳米复合材料对亚甲基蓝的降解速率最大为90.24%,光催化性能最优;形貌分析可知,球状ZnO颗粒在片层状RGO上生长,且复合材料的形貌有从球状变成棒状的趋势,RGO和ZnO成功复合。     

碳包覆磁性镍纳米粒子对亚甲基蓝的吸附性能

采用直流电弧等离子体法在甲烷气氛中蒸发块体金属镍,原位合成了核/壳型碳包覆镍纳米粒子(Ni@C NPs)。在透射电子显微镜下可见明显的包覆结构,以镍单质金属为核心,表面包覆着厚度为3-5 nm的石墨碳层。根据N2吸附等温线计算出BET比表面积为38.82 m2·g-1。用双氧水对其表面进行改性处理,实现了表面含氧官能团的功能化,改善了表面碳的浸润性而提高亲水性,作为吸附剂可用于染料亚甲基蓝的吸附。系统研究了吸附时间、初始浓度和p H值对吸附量的影响。采用准一级和准二级动力学模型研究了动力学,用Langmuir和Freundlich模型拟合分析了吸附等温线。进行了5个循环的吸脱附循环再利用实验,之后收集粉体吸附剂,表明回收率为69.4%。用外加磁场进行的碳包覆镍纳米粒子分离研究的结果表明,用磁分离技术进行吸附剂的回收与再利用是一种简单而高效的方法。     

改性国槐叶对亚甲基蓝吸附特性研究

为考察改性国槐叶加入量及其粒径、亚甲基蓝初始质量浓度、pH、吸附温度、吸附时间对吸附率的影响,进行了单因素试验,对筛选出的显著因素采用二次回归正交旋转优化。在改性国槐叶加入量1.2g、吸附时间140min、亚甲基蓝初始质量浓度250mg/L条件下,利用DPS数据处理系统预测的最大吸附率为94.62%,最大吸附率实测值为94.43%,二者吻合。通过吸附等温与吸附动力学分析可知,改性国槐叶对亚甲基蓝的吸附过程是以化学吸附为主的多活性位点吸附,遵循准二级吸附动力学模型。由F检验可知,在1%极显著水平上改性国槐叶的吸附效果优于其他材料,活性炭次之,大孔吸附树脂AB-8较差,硅藻土最差。扫描电子显微镜与X射线能谱分析表明,改性国槐叶具有高度疏松褶皱的结构且含C、O等元素;傅里叶变换红外光谱分析显示其含—OH、■等基团,利于亚甲基蓝的吸附。改性国槐叶比表面积为133.053m~2/g,为脱除亚甲基蓝提供了相对较多的吸附位点。     

SiO2纳米纤维的制备及其对亚甲基蓝染料的吸附性能

以溶胶-凝胶法为基础,通过静电纺丝方法制备PVP/SiO2复合纳米纤维膜,经600℃高温煅烧得到SiO2纳米纤维膜;利用扫描电子显微镜(SEM)观察了SiO2纳米纤维膜的结构形貌;傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实了SiO2纳米纤维的形成;通过X射线衍射(XRD)对SiO2纳米纤维的晶型及晶粒大小进行了分析。通过对其亚甲基蓝染料的吸附,研究了SiO2纳米纤维膜的吸附性能。结果表明制备的SiO2纳米纤维形貌稳定,并对亚甲基蓝染料具有良好的吸附性能。     

聚丙烯酸/壳聚糖复合多孔冷冻凝胶制备及其对亚甲基蓝吸附研究

以壳聚糖(CS)为基底,丙烯酰胺(AAm)为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸铵(APS)和四甲基乙二胺(TMEDA)为引发体系,在-18℃条件下,通过冷冻聚合方法制备半-IPN-PAAm/CS复合多孔冷冻凝胶,用环氧氯丙烷交联壳聚糖得到IPN-PAAm/CS复合多孔冷冻凝胶。扫描电镜表明制备的孔为相互贯穿的连通孔,孔径大小为25±7μm。IPN-PAAm/CS-3、IPN-PAAm/CS-2和IPN-PAAm/CS-1平衡溶胀比分别为31.4、27.4和22.4g/g。IPN-PAAm/CS-3复合多孔冷冻凝胶对亚甲基蓝平衡吸附容量为712.80mg/g。分别采用拟一级、拟二级和粒内扩散模型拟合实验数据,结果表明:拟二级和拟一级符合该实验体系,多孔冷冻凝胶对亚甲基蓝的吸附以化学吸附为主,同时伴随静电吸附。     

新型吸附剂的制备及其对亚甲基蓝吸附的研究

以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,以丙烯酸(AA)、壳聚糖(CTS)及坡缕石黏土(PGS)作为原料,通过自由基聚合制备的PAA/CTS/PGS复合吸附材料。运用扫描电子显微镜(SEM),傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR),热重分析(TG)对复合材料进行了形貌和结构表征。结果表明:聚合物复合材料的表面光滑,聚合物均匀复合,其中部分高分子聚合链进入了坡缕石黏土土层间,扩大了缝隙。吸附结果表明:当pH=10、染料浓度为200mg/L、振荡时间为60min、温度为30℃、吸附剂用量为0.025g时,该复合材料对亚甲基蓝的吸附率可达98%以上。     

氧化石墨的制备及其对亚甲基蓝的吸附研究

采用Hummers法制得了氧化石墨,研究了氧化石墨对低浓度的亚甲基蓝溶液的吸附作用,探讨了氧化石墨的用量、pH、温度等对吸附的影响,以XRD和FT-IR对吸附前后的氧化石墨进行了表征。对吸附过程的动力学拟合表明吸附符合一级反应的动力学,吸附活化能E=71.73kJ/mol,指前因子lnA=24.93。结果表明吸附为化学吸附,吸附率约91%,吸附量为4.2mg亚甲基蓝/g氧化石墨。     

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.     

非共价修饰碳纳米管吸附水中亚甲基蓝研究

利用两亲聚合物聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对碳纳米管(CNTs)进行非共价修饰,考察修饰后CNTs对水中污染物亚甲基蓝的吸附.研究体系pH、离子强度、PVP加入量等各种因素对修饰后CNTs吸附亚甲基蓝的影响.结果表明,在pH=8时,PVP浓度为12mg/L时修饰后CNTs对亚甲基蓝的吸附效果最好.离子强度对吸附容量影响很小...     

岫岩玉石尾矿热处理及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

为提高岫岩玉石矿产资源的综合利用效率,对岫岩玉石尾矿材料应用于亚甲基蓝染料废水处理进行了研究。采用焙烧热处理的方法对材料进行了改性,通过XRD、SEM、TG-DSC等测试手段对材料性能进行了表征。分析了焙烧温度、岫岩玉石尾矿加入量、作用时间、亚甲基蓝初始浓度等因素对岫岩玉石尾矿吸附亚甲基蓝性能的影响。结果表明,低温下热处理(270℃以下)可以提高岫岩玉石尾矿的活性。进一步分析焙烧前后岫岩玉石尾矿的pH、金属离子溶出能力、Zeta电位的变化,结果表明热处理引起材料的Zeta电位的变化是影响其吸附性能变化的主要因素。     

高温改性糖滤泥吸附亚甲基蓝的研究

为了研究高温改性糖滤泥对亚甲基蓝的吸附性能,采用静态吸附法进行模拟废水的吸附实验,考察了亚甲基蓝不同初始浓度、吸附时间、吸附剂投加量及温度对脱色率的影响,确定了最佳吸附脱色条件,并用伪一级、伪二级动力学方程模拟改性糖滤泥吸附亚甲基蓝的动力学行为。结果表明,当吸附时间为120min,吸附剂投加量为0.18g,温度为303K时,废水脱色率最高达97.77%;伪二级动力学方程机理更适合解释高温改性糖滤泥对亚甲基蓝吸附的现象;傅里叶红外光谱分析表明,高温改性糖滤泥吸附亚甲基蓝存在化学吸附。所以,高温改性糖滤泥吸附亚甲基蓝是可行的。     

椰壳对水中亚甲基蓝的吸附研究

以椰壳为吸附剂,研究了温度、pH、粒径和共存阳离子等因素对其吸附亚甲基蓝的影响及吸附特性。结果表明:椰壳对亚甲基蓝吸附快速,10min内吸附量达到平衡吸附量的90%;伪二级动力学方程较好地描述了其吸附行为;吸附过程受颗粒内扩散与液膜扩散的共同影响。温度对吸附的影响较小;pH=4~12范围内椰壳对亚甲基蓝的吸附较好;亚甲基蓝初始浓度的增加、椰壳粒径的减小以及共存阳离子的存在,均有利于提高其对亚甲基蓝的吸附量。     

SDS-Mg_nAl-LDO对亚甲基蓝的脱色研究

采用低饱和态共沉淀法,辅助微波手段,快速制备了十二烷基磺酸钠(SDS)改性水滑石SDS-MgnAl-LDHs,将其煅烧产物SDS-MgnAl-LDO用于亚甲基蓝的脱色研究,考察了SDS-MgnAl-LDHs制备条件和亚甲基蓝的脱色条件对脱色率的影响。结果表明,在最佳的条件下可达到完全脱色;SDS-MgnAl-LDO可重复利用,平均脱色率为92.01%,重复使用4次后,SDS-MgnAl-LDO的脱色性能基本稳定。     

吸附亚甲基蓝的纳米金/凹凸棒土复合抗菌剂的制备及其在PMMA中的应用

以凹凸棒土为载体,通过硼氢化钠还原氯金酸的方法得到粒径可控,分布均匀的纳米金/凹凸棒土(Au-OAT),将亚甲基蓝吸附于Au-OAT上制得MB-Au-OAT抗菌剂。将MB-Au-OAT添加到甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体中,采用原位聚合法制备出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合材料。结果表明,MB-Au-OAT在光照下的最小抑菌浓度(MIC)为0.06mg/mL,黑暗中的最小抑菌浓度为0.08mg/mL,与Au-OAT相比,抗菌活性明显增强。当MB-Au-OAT添加量为3%时,PMMA复合材料综合力学性能最佳,在光照及黑暗条件下对大肠杆菌的抗菌率均达到100%。     

聚钙羧酸膜修饰电极对亚甲基蓝的检测研究

制备了聚钙羧酸膜修饰玻碳电极,采用循环伏安法和方波伏安法研究了亚甲基蓝在修饰电极上的电化学行为,优化了包括支持电解质、缓冲液p H等测定条件。建立了亚甲基蓝测定的新方法。结果表明:该方法灵敏度高、检测范围宽,可用于水产品中亚甲基蓝残留的测定。