胡萝卜渣吸附Pb2+的试验研究

研究了胡萝卜渣对Pb2+的吸附作用及吸附过程的影响因素、热力学和动力学行为。试验结果显示:胡萝卜渣对Pb2+的吸附率随粒径的减小而增大;Pb2+初始浓度相同时,吸附率随胡萝卜渣加入量的增加而增大,胡萝卜渣加入量相同时,吸附率随Pb2+初始浓度的增加总体呈递增趋势;正交试验得出3因素对吸附效果的影响程度顺序为:pH>吸附温度>吸附时间,最优吸附条件是pH 5,温度40℃,时间3 h;胡萝卜渣对Pb2+的吸附以单分子层吸附为主,吸附时间小于60 min时是快速吸附,大于60 min后为缓慢吸附;胡萝卜渣对Pb2+的吸附热力学情况更符合Freundlich吸附等温式,吸附动力学情况更符合二级动力学模型;对于中低浓度Pb2+溶液(≤40 mg/L),胡萝卜渣的吸附效果好于活性炭。     

蛤蜊壳羟基磷灰石的制备及对Pb2+的吸附性能

目的:探讨蛤蜊壳羟基磷灰石(HA)对铅的吸附性能。方法:以废弃蛤蜊壳为原料,在常温下运用沉淀法制备羟基磷灰石,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及红外光谱(FTIR)表征产物的晶相组成、形貌及化学组成等,并采用模拟Pb2+溶液,考察时间、pH值、温度及初始Pb2+质量浓度对吸附效果的影响,从动力学和热力学角度探讨其吸附规律。结果:在pH3.0时,吸附效果最好,酸性环境有利于吸附,随着pH值的增大吸附容量逐渐降低;反应30min时基本达到吸附平衡;吸附容量随着初始溶液Pb2+质量浓度的增大而增大,高温有利于吸附反应的进行。结论:以蛤蜊壳为原料制备的羟基磷灰石对Pb2+有良好吸附效果,其吸附规律可以用Langmuir吸附模型描述,符合拟二级动力学模型,是一个自发的吸热反应。     

酸改性籽瓜皮对Cu2+与Pb2+的吸附性研究

利用酸改性籽瓜皮,使用扫描电子显微镜与红外光谱分析结构特征,并研究酸度、吸附剂质量、时间、浓度对Cu²⁺与Pb²⁺吸附性的影响。结果表明:静态吸附符合二级动力学方程及Langmuir吸附等温线,吸附机理是自发的化学吸附过程,Cu²⁺与Pb²⁺最大吸附量分别为14.72、41.69 mg/g;最佳吸附条件是:p H4,料液比2.5 g/L,吸附时间200 min。在流动性吸附应用中,对低浓度Cu²⁺与Pb²⁺吸附,酸改性籽瓜皮具有较快的吸附速度,吸附率及解吸率均很高,可重复使用,循环次数大于10次。      

固定化酿酒废酵母吸附Pb2+的动力学及等温吸附研究

将酿酒废酵母包埋制成固定化小球,研究其对Pb2+的吸附动力学和吸附等温线。吸附动力学结果表明,当Pb2+初始浓度为20mg/L时,固定化酿酒酵母对Pb2+的吸附在3h即达到平衡。Pb2+在固定化酿酒废酵母上的吸附过程可用准二级动力学方程来描述(R2=0.999 4),动力学参数k2为0.002 9g/(mg.min),qe为18.12mg/g。吸附等温线结果表明,Pb2+在酿酒酵母上的生物吸附可以用Langmuir和Freundlich方程来描述,但以Langmuir方程较好(R2=0.995 7),qmax为18.69mg/g,b=0.127 2g/(mg.min)。     

木质素磺酸盐-壳聚糖吸附剂的制备及其对Cu2+和Co2+的吸附性能

针对现有吸附剂合成成本高、制备工艺复杂以及吸附性能差,以丙烯酸、木质素磺酸盐和壳聚糖为原料,利用自由基聚合法制备了一种新型的木质素磺酸盐/壳聚糖多孔吸附剂(即CSL吸附剂)。通过SEM、FT-IR以及TGA等手段对CSL吸附剂的形貌、结构及热性能进行观察与表征分析,并研究了CSL吸附剂对Cu²⁺和Co²⁺的吸附效果。结果表明：CSL吸附剂能有效吸附水溶液中的重金属离子,对Cu²⁺和Co²⁺的去除效果良好。利用CSL吸附剂处理Cu²⁺、Co²⁺是一种绿色环保的方法。     

豆皮对重金属离子Pb2+的吸附性能的研究

大豆豆皮作为生物吸附剂,通过振荡方法吸附Pb2+浓度为10 mg/L的模拟重金属废水。研究结果表明,当吸附时间为60 min,温度为30℃,pH=2～3,豆皮投加量为2 g/L时,Pb2+的去除率达到99.48%。此外,还对豆皮吸附Pb2+后的解析性能作了考察,其解析率达到94%以上,而且可反复使用,豆皮是安全的天然产物,可用于去除废水中的重金属离子,也可用于去除饮用水中的重金属离子。     

新型球形纤维素螯合吸附剂对Cr6+、Ni2+的吸附性能研究

研究了同时含有咪唑基和羧基两种官能团的球形纤维素螯合吸附剂(SCCA)对Cr6+、Ni2+的静态吸附性能,并探讨了SC-CA对Cr6+、Ni2+混合溶液的选择吸附性。结果表明,SCCA对Cr6+具有较强的吸附能力,吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附容量随吸附温度的升高而增大,当反应温度为60℃、反应时间为2 h、溶液pH值为1时,饱和吸附容量为53.48 mg/g;SCCA对Ni2+的吸附能力弱,吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温式;吸附过程中,Cr6+和Ni2+扩散初期的速度控制步骤都是由表面扩散和颗粒内扩散联合控制;在Cr6+、Ni2+两种离子共存时,SCCA对Cr6+具有良好的吸附选择性,在30℃条件下,当溶液pH值为1时,其吸附选择系数为26.38。     

木素胺化改性制备重金属吸附剂

以木素为原料,通过胺化改性制备木素基重金属吸附剂,吸附Pb2+。实验中首先将木素用琥珀酸酐进行酸酐改性,然后以对甲苯磺酰氯为催化剂与三乙烯四胺反应,得到胺化改性木素。以琥珀酸酐与木素摩尔比及反应时间为变量优化酸酐改性条件。通过测定羧基含量、红外光谱分析(FT-IR)和吸附性能分析对产物性能进行表征。结果表明,琥珀酸酐与木素摩尔比1.5∶1、反应时间1 h、温度28℃、pH值8.5~9.0时,所得酸酐改性木素中羧基含量最高,达1.98 mmol/g;FT-IR谱图分析显示木素改性成功;胺化改性木素对Pb~(2+)吸附符合拟二阶动力学模型和Freundlich模型,同时随着pH值的升高,产物吸附性能随之提高,p H值5时吸附性能降低,在p H值为5时胺化改性木素对Pb~(2+)的吸附量达到152.95 mg/g。     

二乙烯三胺/甲醛改性木质素胺的制备及应用性能

采用较温和的Mannich反应途径制得了二乙烯三胺/甲醛改性木质素胺,考察了反应温度、反应时间、二乙烯三胺和甲醛用量、反应体系的pH值与加料方式对Mannich反应的影响.结果表明,木质素胺的制备条件为反应温度90℃,反应时间3h,n(甲醛):n(二乙烯三胺):n(木质素)=1～2:1:1,反应pH值11.5,加料方式:将甲醛缓慢滴入木质素与二乙烯三胺的混合溶液中.FTIR、1H-NMR的测试结果表明,木质素经与二乙烯三胺/甲醛的Mannich反应,在木质素愈创木核的C5位引入了相应的胺甲基.并对二乙烯三胺/甲醛改性木质素胺对沥青的乳化效果进行了测定.     

芹菜渣对Cu2+的吸附特性和吸附机理研究

采用静置吸附法,以芹菜渣为吸附剂,研究其对Cu2+的吸附特性与吸附机理,结果显示:芹菜渣对Cu2+的吸附率随其粒径的减小而增大;Cu2+溶液初始浓度相同时,吸附率随芹菜渣用量增加而增大,而当用量相同时,对不同浓度的Cu2+溶液吸附率在15 mg/L均出现1次极大值.正交试验得到3因素对吸附效果的影响程度顺序为pH>温度>时间,最优吸附条件是pH=6,吸附温度为30℃,吸附时间为3 h.吸附以单分子层的物理吸附为主,Freundlich吸附等温式能更好地描述芹菜渣对Cu2+的吸附热力学情况,标准状态下芹菜渣对Cu2+的吸附热为10.49 kJ/mol;吸附过程是先快速吸附,当吸附时间超过60 min时,吸附量的增加趋于平缓,吸附动力学用一级动力学模型描述更合适.     

改性柚皮纤维素对Pb2+的吸附动力学研究

以柚皮为原料制备柚皮纤维素,并在一定条件下,与琥珀酸酐反应制取改性纤维素吸附剂(Cell 5 和Cell 6),用于吸附水溶液中的Pb2+,研究改性柚皮纤维素对Pb2+ 的吸附平衡和吸附动力学特性。结果表明：Cell 5 和Cell 6对Pb2+ 的吸附符合动力学二级反应,生物吸附作用遵循Langmuir 等温吸附方程,Cell 5 和Cell 6 的最大吸附量分别达到142.86mg/g 和181.82mg/g。     

木质素的氨化改性及其对孔雀石绿的吸附性能研究

以木质素和聚乙烯胺（PVAM）为原料,分别采用直接和间接法制备氨化木质素吸附剂,以有效去除水中的孔雀石绿染料。采用多种分析手段对吸附剂进行分析检测,并对其在孔雀石绿溶液吸附中的应用效果及吸附机理进行了研究。结果表明,与直接氨化木质素相比,间接氨化木质素含有较多官能团,可以与更多的孔雀石绿染料分子结合,达到很好的吸附效果。当pH值=5,温度55℃,吸附时间100 min,吸附剂添加量1 g/L时,间接法制备的氨化氧化木质素对染料去除效果最佳,去除率可达96.5%,其吸附过程符合准二级动力学模型,吸附行为与Langmuir等温吸附模型相吻合。     

木素基吸附材料对孔雀绿的吸附性能研究

以木素磺酸镁为原料,制备了木素基吸附材料,采用静态吸附实验方法研究了该吸附材料(LBCA)对孔雀绿的吸附性能。考察了溶液pH值、溶液初始浓度、吸附时间、吸附温度对吸附过程的影响。结果表明,当pH为10,温度为306K下,吸附量可达0.825mmol/g,LBCA对孔雀绿的吸附较符合Langmuir吸附等温式;吸附是自发进行的,并且是吸热过程,LBCA对孔雀绿的吸附符合二级动力学模型。     

制浆废液中木质素的分离与利用新进展

介绍了从制浆废液中回收木质素的方法及其在国民经济中应用的新进展。     

利于提取木素的两段硫酸盐法蒸煮技术的研究

研究了巨尾桉两段硫酸盐法蒸煮技术,该技术利于从黑液中提取木素。第一段蒸煮利用木片在蒸煮过程中产生的酸性物质降低黑液的p H值,以利于从黑液中提取木素。第二段改良蒸煮条件,以保证细浆得率和卡伯值。通过参数优化得出了在实验室条件下可以稳定运行的两段蒸煮技术参数。第一段蒸煮:黑液用量66%(相对于总液量),升温时间30 min,保温时间30 min,最高温度130℃,液比1∶5;第二段蒸煮:用碱量20%(以Na OH计),硫化度35%,升温时间90 min,保温时间90 min,最高温度160℃,液比1∶5。在此条件下,第一段蒸煮黑液的pH值可以降到10. 5左右,其中的木素易于通过酸析法提取。与传统蒸煮相比,在细浆得率保持相近的情况下,两段蒸煮的总用碱量可降低2个百分点,卡伯值降低1. 4个单位。     

Numerical Simulation of Microwave-assisted Depolymerization of Kraft Lignin

Kraft lignin has the potential to replace traditional fossil resources for the preparation of high-value chemicals because it is rich in aromatic rings and active functional groups. An effective method for the pyrolysis of kraft lignin into chemicals/fuels is microwave-assisted depolymerization. A simulation model is urgently needed to illustrate the coupling effect and mechanism of lignin conversion during the depolymerization process. In this study, COMSOL Multiphysics was used to simulate the microwave-assisted depolymerization process. The results showed that microwave power had a significant effect on the electric field and temperature distribution in the microwave cavity, while the reaction time had little effect on the electric field. The effect of the nitrogen flow rate on the electric field and temperature was negligible. The intensity of the electric field, heating rate of lignin, and final temperature of lignin depolymerization increased with increasing microwave power.     

工业针叶木硫酸盐木质素的电化学氧化降解研究

以针叶木硫酸盐木质素(KL)为原料,以Ti/RuO_2-IrO_2为阳极,不锈钢为阴极,在KOH碱性体系下,对KL进行电化学氧化降解,并对降解产物进行分类研究,通过正交实验探究了KL浓度、电流密度、反应温度、反应时间对各类产物产率的影响。结果表明,KL在此体系下进行电化学氧化降解最优的工艺条件为:KL浓度40 g/L,电流密度60 m A/cm~2,反应温度80℃,反应时间3 h。在此条件下,各类小分子产物的产率分别为:芳香醛类产物3. 442 g/kg KL,芳香酸类产物23. 913 g/kg KL,苯及苯酚类产物0. 804 g/kg KL。     

硫酸盐木素磺化改性工艺的研究

采用两步法对硫酸盐木素进行磺化改性。第1步先用甲醛对硫酸盐木素进行羟甲基化改性,通过测定甲醛的消耗率来表征产物羟甲基含量,表明最适宜的羟甲基化反应工艺为：温度80℃,时间120min,pH为12。第2步采用Na2SO3为磺化剂,利用电导滴定法和红外光谱分别测定反应产物的磺化度和磺化改性后产物的结构,结果表明产物磺化度与磺化反应时间有关,最优磺化时间为4h。磺化度可达0．883mmol／g,硫酸盐木素经磺化改性后,仍保持着木素的基本骨架结构,只是分子上引入了磺酸基团。     

一种球形木质素吸附剂吸附L-天门冬氨酸的性能研究

以硫酸盐木质素为原料,利用反相悬浮技术制备出球形木质素吸附剂。利用球形木质素吸附剂吸附L-天门冬氨酸,并进行吸附条件的优选实验。结果表明,吸附效果取决于吸附时间、吸附质初始质量浓度、吸附质溶液pH值以及盐浓度等。当吸附时间150 min、吸附质初始质量浓度2000 mg/L、吸附质溶液pH值为3时,球形木质素吸附剂的平衡吸附容量可达518 mg/g,最大饱和吸附量达到625 mg/g。此外,无机盐氯化铵对球形木质素吸附剂吸附率的影响大于氯化钠,而且随着盐浓度的增大,吸附率从85.6%降至21.4%。同时进行了解吸再生和对比实验,发现用0.6 mol/L的氨水解吸时,解吸率可达99.3%,且再生后的木质素吸附剂仍具有很好的吸附性能。