新型磁性分子印迹聚合物的合成及吸附性能研究

以芦丁为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯作交联剂,偶氮二异丁氰作引发剂,在经聚乙二醇改性过的Fe3O4表面合成了芦丁磁性分子印迹聚合物。研究了磁性分子印迹聚合物在不同温度下的饱和吸附量、吸附动力学及等温吸附性能。结果表明,该磁性分子印迹聚合物对芦丁有较好的吸附性能,饱和吸附量为3.342 4 mg/g;吸附动力学研究证明磁性分子印迹聚合物对芦丁的吸附过程为液膜扩散控制;等温吸附过程符合Langmuir方程,为单分子层吸附。     

超分子印迹聚合物的制备及对水中阿司匹林的吸附

以β-环糊精(β-CD)和功能单体4-乙烯基吡啶(4-VP)制备了基于阿司匹林的超分子印迹聚合物β-CD/4-VP-MIP,通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和N₂吸附-脱附仪,对所合成β-CD/4-VP-MIP的组成、形貌和比表面积进行了表征,并考察了其对阿司匹林的吸附选择性、等温吸附线及动力学。结果表明：所合成的β-CD/4-VP-MIP具有较大的比表面积和丰富的孔道结构;对阿司匹林的等温吸附过程遵从Langmuir方程,饱和吸附量为42.918 mg/g;吸附动力学遵从准二级动力学方程,吸附速率为0.002 8 g/(mg·min);热力学分析表明,该吸附过程为吸热、自发、熵增过程。     

铅离子印迹聚合物吸附Pb~(2+)动力学和热力学研究

采用沉淀聚合法制备了铅离子印迹聚合物,研究印迹聚合物对Pb2+的吸附性能,讨论了吸附过程的动力学和热力学特征。结果表明,在20 m L质量浓度10.0 mg/L的Pb~(2+)溶液中,溶液p H为6、温度为30℃、投加量为120 mg,吸附平衡时间为6 h的条件下,铅离子印迹聚合物对Pb2+去除率达到98.4%。吸附动力学过程可以采用准1级动力学方程描述。温度对吸附效果有影响,在20℃时,等温吸附过程采用Langmuir模型描述比较合理;在30℃和40℃的等温吸附过程采用Langmuir和Freundlich模型均可进行描述。对吸附热力学参数ΔG、ΔH和ΔS的计算表明,吸附过程是吸热的自发过程。     

沼泽红假单胞菌对Zn^2＋的吸附性能研究

采用沼泽红假单胞菌为生物吸附剂,研究了锌离子初始浓度、pH值、吸附剂用量、菌龄、吸附时间等因素对沼泽红假单胞菌生物吸附模拟废水中锌的影响,探讨了吸附动力学特征。结果表明,沼泽红假单胞菌在Zn2＋初始质量浓度为200 mg/L、吸附剂用量0.5 g/L、菌龄32 h、pH=7、吸附时间80 min的条件下,对Zn2＋的吸附量为88.23 mg/g;其吸附行为可以用Langmuir和Freundlich吸附等温方程描述,但更符合Freundlich吸附等温方程。对Zn2＋的吸附过程符合二级动力学特征。     

球形印迹交联壳聚糖聚合物的制备及其对尿素的吸附性能研究

采用乳液聚合法制备了球形尿素-壳聚糖分子印迹聚合物。通过正交试验优化了印迹聚合物的制备条件:在乙酸体积分数为2%,戊二醛用量为1 mL,转速为900 r/min,模板分子用量为3 g的条件下制备的印迹聚合物对尿素的吸附量为7.16 mg/g,非印迹聚合物对尿素的吸附量为3.84 mg/g。聚合物的红外图谱研究表明,戊二醛参与了交联反应且模板分子尿素被印迹在聚合物上,聚合物经洗脱后模板分子被基本除去。分子印迹聚合物表面具有均一选择性的吸附位点,最大表观吸附量为9.69 mg/g。     

碳纳米管对活性污泥胞外聚合物的吸附特性研究

以单壁碳纳米管(SWNTs)为吸附剂,系统地研究了其对活性污泥胞外聚合物(EPS)的吸附特性.结果表明,SWNTs能够快速吸附EPS,当吸附剂投加量为0.9 g/L时,吸附在20 min即可达到平衡,吸附动力学符合准二级动力学模型.吸附等温线能较好地用Langmuir 吸附等温模型来描述,最大单分子吸附量为123.577 mg/g.pH值对吸附有较大影响,最佳吸附pH范围为5～7.     

巯基改性木薯秸秆吸附水体Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)特性

以废弃木薯秸秆为原料,经碱化、添加巯基官能团进行改性得到吸附剂,对其进行了表征,并研究了不同条件下吸附剂的对Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)吸附性能。结果表明,木薯秸秆成功引入巯基基团。经过巯基改性后的木薯秸秆的吸附量得到提升,吸附量随p H的升高而增大,在30 min内吸附量可迅速达到平衡,吸附动力学符合准2级动力学方程。对Cu(Ⅱ)的等温吸附符合Langmiur等温模型,近似于单层吸附,理论最高吸附量为65.36 mg/g;对Zn(Ⅱ)的等温吸附符合Freundlich等温模型,以多分子层吸附为主,理论最高吸附量为60.24 mg/g。两者吸附过程均为自发的放热过程。     

沉淀聚合法制备磺胺二甲嘧啶分子印迹聚合物

以磺胺二甲嘧啶为模板分子,采用沉淀聚合法制备了分子印迹聚合物,并对其选择性和吸附性能进行了研究.等温静态平衡实验结果表明,该印迹聚合物与相应的空白聚合物相比具有高的选择性和亲和性;Scatchard模型分析结果表明,该印迹聚合物对印迹分子存在一种均匀的结合位点,最大表观结合量为31.866 mg/g.     

等离子体引发制备亚甲基蓝印迹聚合物及其吸附性能研究

利用辉光放电等离子体代替传统化学引发剂,以亚甲基蓝为模板分子,丙烯酰胺为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺作交联剂,采用沉淀聚合法制得分子印迹聚合物,用红外光谱和扫描电镜对其进行了表征。吸附实验表明印迹聚合物在20min达到吸附平衡,印迹聚合物对模板分子吸附量随浓度增加而增加,等离子体引发制备的印迹聚合物吸附量大于化学引发剂制得的印迹聚合物。扫描电镜结果表明等离子体引发制得的分子印迹聚合物颗粒粒径小、表面粗燥、孔穴多、比表面积大。采用等离子体引发制得的分子印迹聚合物对模板分子的吸附常数和最大吸附量分别为0.1528 L/mg和33.62 mg/g。     

氨基化MIL-101表面印迹聚合物的制备及其吸附行为

研究了金属有机骨架材料MIL-101表面印迹聚合物的制备方法及其吸附行为。以MIL-101为载体,先通过化学修饰氨基制备了ED-MIL-101材料,再以京尼平苷为模板,甲基丙烯酸为功能单体,二乙烯基苯为交联剂,表面接枝京尼平苷分子印迹聚合物制备了MIPs@MIL-101印迹聚合物。通过傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射光谱（XRD）、扫描电镜（SEM）对聚合物进行结构表征,测试了聚合物的等温吸附及吸附动力学性能,探讨了聚合物的固相萃取性能。红外光谱及XRD衍射分析表明了MIL-101氨基化修饰及表面接枝复合材料的成功制备。吸附动力学研究表明当分子印迹聚合物用于吸附京尼平苷时,可在270min内达到吸附平衡。当温度为298K、308K、318K、328K时,印迹聚合物对模板的吸附量分别为55.94mg/g、46.16mg/g、38.98mg/g、31.47mg/g。吸附热ΔH为26.997kJ/mol。分子印迹固相萃取杜仲提取物中的京尼平苷时,总回收率达95.0%。     

锰氧化物改性离子交换树脂对甲醛的吸附研究

对D072型离子交换树脂进行了负载改性处理,并将之应用于含甲醛废水的吸附。分析了不同盐类改性对离子交换树脂吸附甲醛性能的影响,并考察了溶液p H、温度、固液比等因素对改性离子交换树脂吸附能力的影响。研究了改性离子交换树脂对甲醛废水的吸附等温线和动力学过程。结果表明:D072型离子交换树脂经负载锰盐改性后,对甲醛的吸附容量显著提升,在25℃、甲醛溶液p H为7.0、底液质量浓度为50 mg/L、固液质量体积比为4 g/L的条件下,对甲醛的吸附容量为4.867 mg/g。吸附平衡实验表明该等温吸附过程符合Langmuir方程,甲醛饱和吸附量为7.582 mg/g,吸附动力学研究表明,该吸附过程符合准二级动力学方程,准二级吸附速率常数为0.002 3 g/(mg·min)。     

单分散苯胺分子印迹聚合物微球的合成与表征

以甲基丙烯酸为单体、二乙烯基苯为交联剂、苯胺为模板分子,利用沉淀聚合法通过改变溶剂等条件制备了单分散苯胺分子印迹聚合物微球。通过扫描电子显微镜表征微球表面形貌幵测量微球尺寸,通过纳米粒度分析仪验证微球单分散性。经气相色谱表征,该分子印迹聚合物对苯胺最大静态吸附量为12.98 mg/g,具备对苯胺分子的特异性识别能力。     

邻苯二甲酸二丁酯分子印迹聚合物的制备及性能研究

以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGD-MA)为交联剂,采用沉淀聚合法制备了分子印迹聚合物。通过静态平衡结合法和Scatchard分析法,研究了分子印迹聚合物的识别性能和结合能力。结果表明,该分子印迹聚合物对模板分子DBP具有较强的吸附特性和很好的选择性,其识别因子可达4.19。Scatchard分析表明,印迹聚合物微球存在2类不同的结合位点。高结合位点的平衡离解常数Kd1=0.078 mg/L,最大表观结合量Qmax1=53.03 mg/g;低结合位点的离解常数Kd2=0.023 mg/L,最大表观结合量Qmax2=33.95 mg/g。     

煤基Fe/AC去除废水中苯胺和吡啶的吸附行为和模型优化

通过浸渍法制备煤基活性炭Fe系吸附剂(Fe/AC),并采用扫描电镜、N_2吸附、元素分析和Boehm滴定法表征其结构及表面官能团。以批处理方式调变吸附条件(时间、初始质量浓度和温度)研究吸附剂对苯胺和吡啶的吸附行为,并分别采用Langmuir,Freundlich和Temkin模型拟合实验数据,同时用准一级、准二级和Elovich动力学方程分析吸附动力学行为,研究吸附剂吸附苯胺和吡啶的热力学行为。结果表明:当吸附100 mg/L的苯胺和吡啶时,硝酸铁处理对吸附剂的吸附量无显著影响,而当吸附2 500 mg/L的苯胺和吡啶时,活性炭(AC),Fe3/AC(载铁活性炭,铁负载量为3%)和Fe5/AC(载铁活性炭,铁负载量为5%)的苯胺吸附量略有差别,分别为167 mg/g,166 mg/g和164 mg/g,AC,Fe3/AC和Fe5/AC的吡啶吸附量则分别为122 mg/g,102 mg/g和100 mg/g,说明硝酸铁处理可以降低吸附剂对苯胺和吡啶吸附量(吸附剂对吡啶吸附量降低得更为显著),这是由酸性含氧官能团的增加和吸附质亲水性叠加作用所致;吸附剂的吸附量随着温度升高而略下降;负载Fe具有催化氧化苯胺活性;Freundlich模型较好描述了AC和载铁活性炭(Fe/AC)对苯胺及吡啶吸附过程;准二级方程较好描述了Fe/AC对吡啶和低质量浓度苯胺吸附过程,Evolich动力学方程适用于高质量浓度苯胺吸附;吸附苯胺和吡啶是自发的和放热的。载铁活性炭适用于处理低质量浓度苯胺和吡啶废水。     

胡敏酸改性膨润土同时吸附铜离子和2,4-二氯苯酚

从腐殖酸中提取胡敏酸用于改性膨润土,并研究改性膨润土对铜离子和2,4-二氯苯酚混合液的吸附性能。实验结果表明:吸附剂量为4g/L时,在室温和pH值为4～6的条件下,对100mg/L的混合液吸附60min后效果最好。改性土对铜离子最高吸附量达到23mg/g,对2,4-二氯苯酚的最大吸附量达到16mg/g。吸附符合Langmuir吸附等温方程以及伪二级动力学模式。     

柠檬酸改性白酒糟对Cu、Cd、Cr和Pb的吸附特性研究

以柠檬酸改性白酒糟为吸附剂,考察了pH值、吸附剂投加量、反应时间、吸附质初始浓度等对水中Cu、Cd、Cr和Pb吸附性能的影响,探究了改性白酒糟的等温吸附及吸附动力学特性。结果表明,相对最优的实验条件为pH=4,吸附剂投加量4 g/L,反应时间3 h,吸附质初始浓度60 mg/L;改性白酒糟对Cu、Pb、Cd、Cr的吸附过程更符合准二级动力学方程和Langmuir等温线方程,计算得到理论最大吸附量为Cu 11.19 mg/g, Cd 7.49 mg/g, Cr 5.63 mg/g, Pb 9.36 mg/g。     

SAA表面分子印迹材料的制备及吸附性能

将丙烯酸与分散剂、表面活性剂充分混合,加入聚酰胺颗粒、交联剂,致孔剂、模板分子丹参素(SAA),在引发剂过氧化苯甲酰的作用下发生聚合反应,制得SAA分子印迹聚合物。用红外光谱对该聚合物的特征结构进行表征。采用静态、动态平衡吸附法研究SAA印迹聚合物的吸附性能,吸附量最大为9.7 mg/g,优化吸附工艺参数分别为:浓度为1.6 mg/m L、吸附温度为20℃、时间为40 min。     

硝酸镧改性文冠果活性炭对汞离子的吸附

采用硝酸镧对文冠果活性炭进行改性,利用扫描电镜分析、红外光谱分析、X射线衍射分析等手段对改性前后的活性炭进行表征,考察了Hg⁽²⁺⁾初始浓度、吸附温度、时间对吸附的影响,并研究了吸附过程的吸附等温线、热力学性质和动力学特性。研究表明,当50 mL Hg(2+)初始浓度、吸附温度、时间对吸附的影响,并研究了吸附过程的吸附等温线、热力学性质和动力学特性。研究表明,当50 mL Hg⁽²⁺⁾溶液初始浓度为250 mg/L,吸附时间为150 min,温度为35℃,改性文冠果活性炭添加量为1.0 g/L时,吸附量最大可达78.9 mg/g。硝酸镧改性文冠果活性炭吸附Hg(2+)溶液初始浓度为250 mg/L,吸附时间为150 min,温度为35℃,改性文冠果活性炭添加量为1.0 g/L时,吸附量最大可达78.9 mg/g。硝酸镧改性文冠果活性炭吸附Hg⁽²⁺⁾符合二级动力学方程及Freundlich等温线模型,吉布斯自由能ΔG(2+)符合二级动力学方程及Freundlich等温线模型,吉布斯自由能ΔG^o<0、焓变ΔHo<0、焓变ΔH^o<0、熵变ΔSo<0、熵变ΔS^o<0,表明该吸附是一个自发的放热过程。     

阿司匹林分子印迹聚合物的制备及分子识别性能研究

以阿司匹林为模板、丙烯酰胺为功能单体制备了能特异性识别阿司匹林的分子印迹聚合物,研究结果表明,该分子印迹聚合物通过特异的氢键作用力对阿司匹林进行识别,静态分布系数为5 65,对阿司匹林与结构类似物如苯、苯甲酸、乙酸苯酯、水杨酸的分离因子均大于1 89,选择性高。该分子印迹聚合物对阿司匹林的最大表观吸附量Qmax为67 7mg/g,平衡离解常数Kd为2 33×10-4mol/L,对阿司匹林的选择性吸附可在30min内基本完成。     

2,4-二氯苯氧乙酸印迹聚合物的制备及吸附性能研究

以2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)为模板分子,改性壳聚糖为载体,甲基丙烯酸、丙烯酰胺、2-乙烯基吡啶为功能单体合成了3种2,4-D表面分子印迹聚合物。通过FT-IR和SEM对聚合物进行了表征,考察了3种表面印迹聚合物对2,4-D的吸附性能、吸附等温线和吸附动力学。结果表明,3种表面分子印迹聚合物对2,4-D均具有较好的吸附效果、符合Langmuir方程和准二级动力学方程。热力学分析结果表明,该吸附过程为自发、熵增和吸热过程。