硅酸锆负载壳聚糖吸附废水中铅离子的工艺研究

以颗粒状硅酸锆(ZrSiO4)作为载体,通过浸渍的方法将壳聚糖负载其上,制得壳聚糖-ZrSiO4吸附剂。用该吸附剂处理废水中的铅离子(Pb2+),考察了体系pH值、温度、时间等工艺条件对吸附和脱附效果的影响。结果表明,在Pb2+溶液初始质量浓度为5.0 mg/L,pH值为6.0,吸附剂用量为24.0 g/L,吸附温度为30℃,吸附时间为1 h的优化条件下,该吸附剂对溶液中Pb2+的最大吸附率为86.4%,相应其最大吸附容量为180.1μg/g;用去离子水洗涤壳聚糖-ZrSiO4饱和吸附剂,调节脱附体系pH值为2.0,在10℃震荡10 min,该吸附剂对Pb2+的脱附率可达93.5%。     

改性蒙脱土与壳聚糖复合吸附剂制备及对Cu2+吸附性能评价

以壳聚糖和改性蒙脱土为原料,制备了改性蒙脱土与壳聚糖复合吸附剂.考察了复合吸附剂用量、显色剂双硫腙用量、溶液pH、反应温度及反应时间对Cu2+吸附率的影响.结果表明,在复合吸附剂用量0.4 mL,吸附时间30 min,显色剂用量1.5 mL,溶液pH 5.5～6.5,cu2+浓度(o.1～0.5)×10-3mg·mL-1,反应温度60℃的条件下,复合吸附剂对Cu2+的吸附率可达90%以上.     

β-环糊精交联聚合物对铜、铅和锌的吸附性能

β-环糊精经微波法酰化制得丙烯酸β-环糊精酯(β-CD-AA),再与烯丙基-联苯基醚(ABE)、丙烯酰胺(AM)、N,N-亚甲基双丙酰胺共聚合成β-CD交联聚合物AM/ABE/β-CD-AA,分别采用FTIR和TG技术对其结构和热稳定性进行了表征。以该聚合物为吸附剂,考察了金属离子溶液初始质量浓度、吸附温度及体系pH等条件对Cu2+,Pb2+,Zn2+吸附性能的影响。实验结果表明,AM/ABE/β-CD-AA共聚物对Cu2+,Pb2+,Zn2+的静态吸附量不同,其中,对Zn2+的吸附性能较为突出:在35℃、Zn2+初始质量浓度200mg/L、体系pH=3～4时,最大静态吸附量达50.1mg/g;AM/ABE/β-CD-AA共聚物对Cu2+,Pb2+,Zn2+的吸附符合Freundlich吸附等温方程。     

丙烯酸β-环糊精酯共聚物对染料的吸附性能

以丙烯酸β-环糊精酯共聚物为吸附剂,采用分光光度法测定该吸附剂对亚甲基蓝和碱性品红溶液的静态吸附效果,考察了吸附时间、体系pH值等对吸附量的影响。结果表明:常温下,亚甲基蓝的较佳吸附条件为静态吸附时间约7h、体系pH=8.0时,最大吸附量达到166.3mg/g;碱性品红的较佳吸附条件为静态吸附时间约7h、体系pH=10时,最大吸附量达到137.9mg/g。该共聚物对亚甲基蓝染料吸附性能更好。     

交联壳聚糖对酸性红B的吸附研究

实验以壳聚糖为原料,在碱性条件下以环氧氯丙烷对壳聚糖进行了化学改性,制得不溶于水的交联壳聚糖。研究了交联壳聚糖对偶氮染料酸性红B的吸附平衡规律,探讨了交联壳聚糖对酸性红B的吸附动力学规律以及初始浓度、pH值对吸附的影响,并且与壳聚糖在相同条件下做了对比实验。结果表明:交联壳聚糖对酸性红B的吸附性能优于壳聚糖。其吸附规律符合Langmuir吸附等温式,最大吸附容量为227.27 mg/g;其吸附动力学模型可以用准二级速率方程来描述,准二级动力学常数为4.06×10~(-4)g/(mg·min)。     

木质素磺酸钙改性树脂对亚甲基蓝的吸附

以木质素磺酸钙和丙烯酸为原料,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用溶液聚合法制备了木质素磺酸钙改性丙烯酸树脂(LSAE)。考察了溶液p H、初始浓度、吸附时间和吸附温度对LSAE吸附亚甲基蓝(MB)的影响。采用SEM、N2吸附-脱附、FTIR等技术对吸附剂进行表征。实验结果表明,在初始MB质量浓度为200 mg/L、吸附温度为298 K、溶液p H=8、吸附时间为480 min时,吸附量为178.96 mg/g。表征结果显示,改性后LSAE试样的表面粗糙,具有介孔结构,比表面积和总孔体积均有所增加,平均孔径减小;LSAE对MB的吸附等温线符合Langmuir等温方程,吸附动力学过程符合准二级动力学方程。     

QCS-PS负离子交换膜对Cr6+的吸附性能

以壳聚糖(CS)为原料,2,3-环氧丙基三甲基氯化铵为醚化剂,采用亲核取代技术,制备出季铵化壳聚糖(QCS)。以QCS为制膜原料,戊二醛(GA)为交联剂,通过掺杂聚苯乙烯(PS)乳液制备出QCS-PS负离子交换膜。结果表明,最佳吸附条件为:PS乳液质量分数27%,吸附时间150 min,pH值6,Cr6+初始质量浓度10 mg/L,GA质量分数0.32%。在此条件下,QCS-PS负离子交换膜和CS膜对Cr6+的吸附量分别为4.91,1.66 mg/g。     

壳聚糖/四氧化三铁复合微球的制备及其吸附铜离子的研究

选用Fe3O4作为磁性组分,用共沉淀法制备出了直径为40nm的纳米Fe3O4颗粒,利用乳化交联法在pH=9,60℃的条件下将壳聚糖和Fe3O4复合在一起制备出不同质量比的壳聚糖/Fe3O4磁性微球。通过X射线衍射、扫描电镜和振动样品磁强计研究了复合材料的结构、形貌和磁性。同时测试了磁性微球对Cu2+的吸附性能,结果表明在pH=5时材料有较好的吸附性,壳聚糖所占质量比越高吸附性能越好,m(壳聚糖)∶m(Fe3O4)=2∶1的吸附性最好;在pH=5时,吸附容量为78.15mg/g。     

新型三元酸与β-环糊精交联聚合物的制备及其对染料吸附性能的研究

以二乙烯三胺和马来酸酐为单体合成了马来酰二乙烯三胺酸(Tri-acid),并以Tri-acid为交联剂与β-环糊精(β-CD)反应得到β-CD/Tri-acid交联聚合物(PCD-tri)。用IR,1H NMR,TG等方法分析了PCD-tri的结构,研究了PCD-tri对碱性品红(BF)和亚甲基蓝(MB)染料的吸附性能。实验结果表明,合成PCD-tri适宜的投料比为:n(β-CD)∶n(Tri-acid)=1∶20。PCD-tri对BF染料适宜的吸附条件为:ρ(BF)=300 mg/L、吸附时间240 min、溶液pH=6.34,在该条件下,PCD-tri对BF染料的饱和吸附量为94.17 mg/g;对MB染料适宜的吸附条件为:ρ(MB)=225 mg/L、吸附时间300 min、溶液pH=6.00,在该条件下,PCD-tri对MB染料的饱和吸附量为82.97 mg/g。     

硫脲改性壳聚糖微球对Pt~(4+)和Pd~(2+)的吸附特性Ⅰ.吸附平衡和动力学

利用反相乳液法制备了壳聚糖微球,并经硫脲改性得到硫脲改性壳聚糖微球(TCS),将其用于吸附Pt4+和Pd2+,考察了TCS对Pt4+和Pd2+的吸附特性;利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和N2吸附-脱附等方法对TCS进行了表征。表征结果显示,TCS的粒径为10～30μm、比表面积为95.6m2/g、平均孔径为12.6nm、孔体积为0.298cm3/g。实验结果表明,在pH=2时,TCS对Pt4+和Pd2+的吸附性能最佳;吸附动力学可用拟二级模型拟合,表明TCS对Pt4+和Pd2+的吸附以化学吸附反应为主;吸附等温线可用Langmuir模型拟合,Pt4+和Pd2+的饱和吸附容量分别为129.87,112.36mg/g。双组分吸附实验结果表明,TCS对Pt4+和Pd2+有良好的吸附选择性,可实现Pt4+(或Pd2+)与Cu2+,Pb2+,Cd2+,Zn2+,Ca2+的选择性分离。     

巯基化乙基桥联介孔有机硅材料的制备及其吸附亚甲基蓝的研究

为了探究介孔硅材料对水溶液中亚甲基蓝(MB)的吸附效果,首先以溴代十六烷基三甲胺(CTAB)为模板剂,双-(三乙氧基硅基)乙烷(BTEE)为硅源在碱性条件下合成了乙基桥联(PMOs),再利用MPTS对乙基桥联PMOs进行巯基功能化的改性,合成了巯基化乙基桥联介孔有机硅材料(SH-PMOs)。总的来说,在相同的最佳实验条件下,改性后的功能化PMOs比未改性的PMOs具有更优的吸附性能。其中,SH-PMOs的加入量越多,对MB的去除率也越大。PMOs和SH-PMOs都表现出了很好的吸附能力,吸附速率快,吸附时间10 min时即可达到吸附平衡。pH值对PMOs和SH-PMOs吸附MB的效果产生了很重要的影响,在较酸和碱性过高的环境下,吸附效果不佳,当pH=8左右时,有最佳吸附效果。在最佳pH值下,PMOs和SH-PMOs对MB的吸附量都可以达到450 mg/g。     

改性半焦对苯酚吸附性能的研究

采用活化处理及碱处理的方法对半焦进行改性,并用于吸附苯酚研究。考察了吸附温度、时间、苯酚溶液初始浓度以及改性半焦用量等因素对改性半焦吸附苯酚过程的影响。结果表明,当吸附温度20℃,苯酚溶液初始浓度100mg/g,改性半焦质量20mg,吸附时间60min,改性半焦对苯酚的平衡吸附量为23.69mg/g。动力学研究表明准二级动力学方程能很好地拟合该吸附过程,吸附平衡研究表明该吸附过程符合Freundlich模型。     

壳聚糖及其衍生物对饮用水残余铝吸附性能研究

为了降低饮用水源中的残余铝含量,使用壳聚糖与羧甲基壳聚糖分别做静态吸附实验。考察了壳聚糖与羧甲基壳聚糖用量、溶液pH和振荡时间对水中铝离子去除率的影响。结果表明,壳聚糖用量为0．2g,溶液水样pH为9．0,振荡50min时,对水中铝离子的去除率只能达到40％;羧甲基壳聚糖用量为0．1g,溶液水样pH为7．0,振荡20min时,对水中铝离子的去除率可达到95％以上。由于壳聚糖为纯天然物质,不会对水体造成二次污染,因此由壳聚糖改性处理制备的羧甲基壳聚糖是一种新型环保水处理材料,具有广泛的应用前景。     

乙二胺改性壳聚糖微球对Pd和Pt的双组分吸附

制备了乙二胺改性壳聚糖微球(ECS)。考察了Pd和Pt双组分体系中,ECS于最优pH(pH=2)下对Pd和Pt的吸附性能。实验结果表明,ECS中氨基的质量摩尔浓度为6.05mmol/g;酸性介质中ECS吸附Pd和Pt的主要机理为质子化氨基与金属络合阴离子之间的静电引力;当n(Pd)∶n(Pt)分别为0.5,1.0,1.5时,ECS吸附Pd的最大吸附容量分别为1.23,1.73,2.09mmol/g,吸附Pt的吸附容量分别为1.68,1.22,0.96mmol/g;Pd和Pt间存在竞争吸附,ECS对Pd的亲合性优于Pt,在吸附后期,原先被吸附的Pt部分被Pd取代;Biot数大于1 000,表明吸附为内扩散控制;用0.5mol/L的硫脲溶液脱附Pd和Pt,脱附率均大于65%,但5mol/L氨水对Pd的脱附选择性最好;经过连续3次吸附-脱附实验,提高了ECS对Pd的吸附-脱附选择性。     

河南油田采油酸化废水无害化处理技术研究

报道了采用碱处理-氧化/吸附-混凝法处理油田酸化废水的一种工艺方法.实验用酸化废水取自河南油田,由剩余酸及酸化返排液组成,其CODcr=4367 mg/L,由70.4%无机物和29.6%有机物构成.实验研究中以CODcr去除率为考察指标,所得药剂适宜加量和工艺参数如下:在碱处理阶段,Ca(OH)2加量100 g/L,使废水pH由1.0升至11.5,CODcr去除率45.8%;在氧化阶段,H2O2溶液加量3 mL/L,镀铜铁屑加量4 g/L,pH值3～4;在吸附阶段,活性炭加量10 g/L,pH值4～5,搅拌时间60 min.进一步通过正交设计实验,求得氧化/吸附阶段最佳工艺条件为:pH=45,H2O2溶液加量3 mL/L,镀铜铁屑加量4 g/L,活性炭加量10 g/L,搅拌时间80 min.碱处理后废水经此氧化/吸附处理后,CODcr为315 mg/L,再加入2.5 g/L PAC混凝处理后,pH=7.5,CODcr为115 mg/L,去除率达97.4%;悬浮固体由原废水的624 mg/L降至4 mg/L,含油由1.41 mg/L降至0.4 mg/L,色度由110 mg/L降至6 mg/L,Cl-由47341 mg/L降至198 mg/L.处理后废水达到国家二级排放标准.表7参5.     

N-(2-氨乙基)胺基-β-环糊精交联聚合物的制备及其吸附性能

β-环糊精经酯化、氨解、氨基保护、环氧氯丙烷交联及脱保护等反应,合成了N-(2-氨乙基)胺基-β-环糊精交联聚合物(PAE-β-CD)。考察了振荡时间、初始质量浓度、温度及pH等吸附条件对PAE-β-CD吸附碱性品红和苯酚吸附量(Qe)的影响。实验结果表明,PAE-β-CD对碱性品红的Qe高于对苯酚的Qe;PAE-β-CD的交联度对Qe几乎无影响,而体系pH对Qe的影响较大。吸附碱性品红时,pH=5～7较佳;吸附苯酚时,pH=6～8较佳。在室温、振荡1h、碱性品红初始质量浓度250mg/L、pH=5.34的条件下,最大Qe达17.9mg/g;在室温、振荡1h、苯酚初始浓度500mg/L、pH=6.14的条件下,最大Qe达15.3mg/g。PAE-β-CD对碱性品红和苯酚的吸附符合Freundlich吸附等温方程。     

内蒙古膨润土处理氨氮废水的研究

采用内蒙古某地产膨润土处理氨氮模拟废水,在废水体积为100 mL,膨润土用量为5 g的条件下,利用静态吸附试验考察了吸附时间、溶液pH值、溶液中Ca2+,Mg2+浓度及氨氮初始浓度对氨氮去除率的影响,并采用改性液对膨润土进行了盐改性。结果表明,最佳吸附时间为60 min,溶液pH值为7.92,此时氨氮去除率最大,为63.38%;随着Ca2+,Mg2+浓度的增大,氨氮去除率降低,且Mg2+比Ca2+的影响程度大;当氨氮初始浓度为0～200 mg/L时,Langmuir等温线的相关系数达0.996 2;在改性液质量分数为4%时,盐改性膨润土的氨氮去除率最高,为90.18%。     

膜驱剂MD-1在大庆原油界面的吸附特性

为了考察MD膜驱油过程中MD 1膜驱剂(一种单分子双季铵盐)与原油之间的相互作用,研究了MD 1水溶液与大庆原油之间界面上MD 1的静态平衡吸附及吸附动力学和热力学。实验结果表明,MD 1在大庆原油界面的平衡吸附量很小,45℃时小于15μg/g原油,水溶液pH值较高时吸附量较大;吸附动力学遵循一级吸附动力学方程,pH=5.84时的吸附速率常数和吸附活化能均高于pH=10.07时的相应值,即低pH值时吸附速率较高,达到平衡所需时间较短,要克服的势能垒较低;吸附量随MD 1溶液浓度增大而增大,在浓度约75mg/L时达到平衡;在45～56℃温度范围平衡吸附量和覆盖度均随温度升高而减小;吸附过程的ΔG和ΔH均<0,是自发放热过程,吸附热达-50kJ/mol。提出了MD膜驱油的"能量场"机理。图3表2参18。     

取代基对聚β-环糊精衍生物吸附碱性品红性能的影响

以环氧氯丙烷为交联剂,设计合成了3种吸附剂——聚羟丙基-β-环糊精(PHP-β-CD)、聚羧甲基-β-环糊精(PCM-β-CD)两个聚β-环糊精衍生物和不带取代基的聚β-环糊精(P-β-CD)。用X射线衍射技术对PHP-β-CD和PCM-β-CD的结构表征结果显示,它们均为无定形聚集态。考察了吸附条件对3种吸附剂吸附碱性品红吸附量的影响。实验结果表明,PCM-β-CD吸附碱性品红的吸附量最大,P-β-CD吸附碱性品红的吸附量最小;体系pH对PCM-β-CD吸附碱性品红吸附量的影响最大。在室温、碱性品红初始质量浓度250 mg/L、体系pH=5.24、振荡时间2.5 h的条件下,P-β-CD和PHP-β-CD吸附碱性品红的吸附量分别为32.3,39.0 mg/g;其他条件不变,体系pH=5.43时,PCM-β-CD吸附碱性品红的吸附量为54.6 mg/g。3种吸附剂对碱性品红的吸附满足Freundlich等温方程。     

改性蒙脱土对废水溶液中Cu(Ⅱ)的吸附研究

采用钠基蒙脱土,经十六烷基三甲基溴化铵(1631)和十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)有机改性剂分别改性后,对废水溶液中的Cu(Ⅱ)进行了吸附条件研究,考察了有机改性剂用量、改性蒙脱土投加量、搅拌温度和吸附作用时间等因素对吸附效果的影响。结果表明,经2种改性剂改性的蒙脱土对Cu(Ⅱ)均达到了理想吸附效果,较佳吸附条件是:1 631和1227用量分别为5%和7%;改性土添加量均为2.8 g/mL,搅拌温度为80℃;吸附作用时间分别为60 min和90 min。在此条件下,对实际电镀废水中Cu(Ⅱ)去除率分别为89.5%和75.8%,均优于未改性蒙脱土。