柠檬酸改性氧化棉织物对重金属离子的高效吸附

采用高碘酸钠(Na IO)、亚氯酸钠(Na Cl_4O_2)两步氧化法,将棉织物纤维素的C_2和C_3位羟基选择性氧化为羧基,然后利用柠檬酸(CA)对其进行改性,制备高羧基含量的织物,并将其用于吸附水中的重金属离子。筛选了Na IO_4氧化时间,探讨了CA浓度、铅离子(Pb~(2+))溶液p H、Pb~(2+)初始浓度、吸附时间以及重金属离子种类对改性棉织物吸附性能的影响。结果表明:Na IO_4氧化时间为2 h时,棉织物上引入大量羧基且保持织物形态不变。CA改性织物对Pb~(2+)的吸附能力随CA浓度的提高而增强,在p H=4时,CA_(70)-POCF_2对Pb~(2+)的平衡吸附量为166.22 mg/g;吸附符合Langmuir吸附等温线,遵循准二级动力学模型。此外,CA_(70)-POCF_2对Pb~(2+)、Cu~(2+)和Cr~(6+)混合重金属溶液也具有良好的吸附能力。     

废羊毛对三价铬离子络合物的吸附研究

选取磺基水杨酸钠、柠檬酸和草酸作为配体与Cr~(3+)配位,然后用剥鳞的废弃羊毛吸附该络合物。对该吸附过程建立了适当的模型,描述了其吸附行为,对吸附机理进行了探究。采用Langmuir及Freundlich吸附等温线模型对试验数据进行拟合,结果表明Cr~(3+)的吸附行为以Langmuir等温吸附为主;吸附动力学表明拟二级动力学方程能较好地描述Cr~(3+)的吸附行为;热力学参数表明Cr~(3+)的吸附为可自发进行的吸热反应,升温有利于反应的进行;Cr~(3+)络合物的红外光谱表明,配体中草酸根的配位能力最强;剥鳞废弃羊毛吸附前后的红外光谱表明,吸附是静电结合以及络合作用的结果;最后废羊毛对三种配体吸附效果评定为柠檬酸-铬络合物草酸-铬络合物磺基水杨酸-铬络合物。     

改性废棉对水溶液中Cu~(2+)的吸附性能

为扩展废棉的回用价值,利用柠檬酸对废棉进行羧基化改性,并研究其对水溶液中Cu~(2+)的吸附性能,分析了吸附时间、Cu~(2+)溶液初始浓度、p H值等参数对吸附性能的影响。研究结果表明,改性废弃棉对Cu~(2+)的吸附性能远远优于未改性废弃棉,并随吸附时间、Cu~(2+)溶液的初始浓度、p H值等参数的增加而增长,增长速度由大到小到不变。吸附平衡时间为300 min,初始质量浓度为1 400 mg/L,对Cu~(2+)的最大吸附量为116.4 mg/g,最佳吸附p H值为4~5。使用吸附动力学和吸附等温线模型来分析其吸附机制,结果表明:吸附动力学模型更符合伪二级动力学模型,改性废弃棉对Cu~(2+)吸附属于化学吸附;吸附等温线模型与Langmuir等温吸附模型更吻合,属于单层吸附。     

柠檬渣吸附Cr~(6+)的荧光性能及数学仿真的研究

为了研究柠檬渣吸附Cr~(6+)的荧光性能及变化规律,分别测试了柠檬原渣、K_2SO_4、H_2SO_4、H_3PO_4、H_3BO_3、KOH和ZnCl_2改性柠檬渣吸附Cr~(6+)后的荧光性能,并进行了数学仿真。试验结果表明,柠檬原渣和化学改性后的柠檬渣吸附Cr~(6+)后均具有明显的荧光吸收峰,回归方程均能较好地反映出各柠檬渣中荧光物质的变化规律。     

改性核桃壳吸附脱除亚甲基蓝染料的研究

采用化学改性法制备改性核桃壳吸附剂,用于染料废水的吸附研究。研究改性核桃壳吸附剂的优化制备条件,并采用静态吸附法探讨吸附剂用量、振荡时间、染料初始质量浓度以及吸附体系pH对吸附效果的影响。结果表明：在料液比1∶3（核桃壳质量∶改性液体积）、温度40℃、氢氧化钠与乙醇混合比2∶1的条件下制备的改性核桃壳吸附剂吸附效果较好;在改性核桃壳吸附剂用量为0.4 g、吸附时间为1.5 h、pH为8的弱碱性条件下对50 mg/L亚甲基蓝溶液进行吸附,去除率高达99.59%,吸附机理符合Freundlich模型,吸附动力学符合拟二级动力学方程。     

改性活性炭对赤砂糖回溶糖浆的吸附性能研究

采用不同方法对活性炭(GAC)进行表面改性处理,利用SEM、比表面积等方法对改性后的活性炭进行表征分析,以赤砂糖回溶糖浆为研究对象,在不同条件下考察了改性前后的活性炭对赤砂糖回溶糖浆脱色性能的影响。结果表明,活性炭经不同方法改性后,经过浓硫酸氧化和氨水改性的活性炭比表面积都有所增加,孔径和总孔容也发生变化;在pH为5.0、用量为0.5%(质量分数)、温度为80℃、时间为60 min时,改性后的活性炭对赤砂糖回溶糖浆脱色率有较大的提高,经浓硫酸改性的活性炭对糖汁的脱色率为75.9%,相比未改性的脱色率提高了17.1%。氨水改性后的活性炭对糖汁的脱色率为68.9%,相比未改性的脱色率提高了10.1%;对改性后的活性炭进行吸附动力学及吸附等温线研究,试验表明,改性后的活性炭吸附动力学过程符合Lagargren二级动力学模型;吸附等温线符合Langmuir等温吸附方程。     

改性硅藻土对重金属离子Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附研究

本文通过对天然硅藻土进行酸洗和超声波复合改性处理来改善其吸附性能,并以此作为吸附剂处理皮革废水中的重金属污染物。利用红外光谱分析(FTIR)、扫描电镜分析(SEM)、比表面积分析(BET)以及X射线衍射分析(XRD)的方法,对比了硅藻土改性前后组织形态以及微观结构的变化;通过振荡吸附实验,研究了天然硅藻土和改性硅藻土对重金属离子Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附性能。结果表明:改性处理后,硅藻土表面孔隙的杂质明显减少,晶体结构更加有序整洁,孔径与比表面积均有所增长,分别为:13.781 nm和76.081 m2·g-1;当改性硅藻土投加量为8 g/L,吸附时间为60 min时,吸附反应达到平衡,且达到对重金属离子的最大去除率,对Cd~(2+)的最大去除率为52.95%,比天然硅藻土高出19.24%,对Pb~(2+)的最大去除率为89.37%,比天然硅藻土高出34.37%;改性处理之后,最大吸附容量从Cd~(2+)11.8625 mg/g、Pb~(2+)12.5486 mg/g升高到了Cd~(2+)14.1451 mg/g、Pb~(2+)14.5479mg/g;改性前后硅藻土对两种重金属离子的吸附过程较好地符合Freundlich吸附等温模型和二级动力学模型。     

等离子体接枝法制备PET-g-AM纤维的铜离子吸附性能研究

考察了丙烯酰胺接枝改性聚酯纤维(PET-g-AM)的吸附性能,研究了改性纤维作为吸附剂对水溶液中Cu~(2+)的吸附过程,探讨了溶液pH、吸附温度、吸附时间、Cu~(2+)初始质量浓度对吸附量的影响。采用Freundlich、Langmuir等温吸附方程和准一级动力学、准二级动力学模型进行模拟,结果表明,改性后的聚酯纤维对Cu~(2+)具有良好的吸附效果,吸附过程符合Freundlich方程和准二级动力学模型。     

含硫改性壳聚糖/NCC复合气凝胶的制备及其在废水中应用

本文以纳米结晶纤维素(NCC)和含硫改性壳聚糖为原料,合成含硫改性壳聚糖气凝胶和含硫改性壳聚糖/NCC复合气凝胶。通过扫描电镜(SEM)和比表面积(BET)对两种气凝胶的形貌和结构进行了分析;并通过改变溶液的pH值、初始浓度、吸附时间和吸附剂用量等吸附条件,探究了气凝胶对Hg~(2+)的吸附情况。实验结果表明,与含硫改性壳聚糖气凝胶相比,复合气凝胶的比表面积增大了10.37%;在pH为5、吸附剂用量30.0 mg和Hg~(2+)溶液初始浓度为100mg/L时,复合气凝胶的最大吸附容量达到最大为242.3 mg/g,比含硫改性壳聚糖气凝胶增加了2.02%;并且复合气凝胶对Hg~(2+)的吸附过程符合准二级动力学模型,同时复合气凝胶能用脱附剂EDTA脱附再生。     

丁二酰化香蕉纤维素对Pb~(2+)的吸附性能及其结构表征

研究了丁二酸酐修饰的香蕉纤维素对水溶液中Pb~(2+)的吸附特性,明确改性香蕉纤维素吸附剂的添加量、溶液pH值、温度及Pb~(2+)初始质量浓度对吸附效果的影响,并探讨吸附过程的动力学特征。结果表明,改性香蕉纤维素对Pb~(2+)吸附的最佳pH值为5.0,单位吸附量随吸附剂添加量的减小、Pb~(2+)初始质量浓度的增加而增加。在优化试验条件下,1 g/L的吸附剂在30℃时,对pH5的50 m L 100 mg/L Pb~(2+)溶液中,单位吸附量达到44.3 mg/g。改性香蕉纤维素对Pb~(2+)的吸附动力学模型符合准二级动力学模型,拟合系数在0.999以上。结合傅里叶红外光谱、扫描电镜-热重分析和X射线衍射分析手段,发现改性香蕉纤维素对Pb~(2+)的吸附以物理吸附为主,同时包括螯合作用、离子交换等化学吸附及颗粒内扩散等过程。     

柠檬酸改性核桃壳对水中Cr(Ⅲ)的吸附

采用柠檬酸热化学法制备改性核桃壳(CAWS),用于吸附模拟废水中低浓度的Cr(Ⅲ),并采用SEM和FT-IR对改性前后、吸附前后的核桃壳进行表征。结果显示:改性后的核桃壳孔隙结构增多,有利于Cr(Ⅲ)的吸附。改性最佳条件为:柠檬酸∶核桃壳质量比为9∶10,时间3h,温度130℃。在初始Cr(Ⅲ)溶液质量浓度为20mg/L,初始pH值为5,温度为25℃,吸附剂投加量为20g/L,吸附时间为125min的条件下,CAWS对Cr(Ⅲ)的去除率为88. 55%,高于相同条件下未改性核桃壳对Cr(Ⅲ)的去除率78. 17%。吸附过程符合二级动力学方程,相关系数较高(R~2 0. 99); Freundlich和Langmuir等温吸附模型都可用于描述吸附过程(R~20. 95)。     

过氧化氢改性核桃壳对亚甲基蓝的吸附性能

为了提高核桃壳对亚甲基蓝的吸附性能,利用H_2O_2氧化法对核桃壳进行改性,通过正交试验优化了改性工艺条件,同时考察了H_2O_2质量分数、处理温度和时间等因素对核桃壳吸附亚甲基蓝的影响,通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射对改性核桃壳进行了表征。结果表明:在温度20℃,H_2O_2质量分数5%,处理时间5 h的条件下,改性核桃壳对亚甲基蓝的吸附性能最好,其吸附值为18.466 mg/g,脱除率达到99%。红外光谱测试结果表明:改性核桃壳的表面含氧官能团■、■、—OH、C—O—C、C—CO—C等含量均有增加。X射线衍射光谱表明H_2O_2改性的核桃壳具有类石墨微晶结构。     

酸改性籽瓜皮对Cu~(2+)与Pb~(2+)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Cu~(2+)与Pb~(2+)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,Cu~(2+)与Pb~(2+)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Cu~(2+)与Pb~(2+)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。     

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。     

疏基乙酸改性花生壳对铜、锌、铅的吸附性能研究

以废弃花生壳(PS)为原料,利用疏基乙酸对其进行改性制得新型的花生壳生物吸附剂(MPS),研究其对重金属离子Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)的吸附性能,并考察了溶液p H、吸附温度、吸附时间和金属离子初始浓度对MPS吸附性能的影响。通过测定化学需氧量(COD)、傅里叶红外光谱图(FTIR)和扫描电镜(SEM)对改性前后花生壳粉进行结构表征。结果表明,Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)在改性花生壳上的吸附速率快,40 min基本达到吸附平衡,吸附过程均符合准二级动力学方程。MPS对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)的吸附等温线用Langmuir方程拟合的相关系数分别为0.9724,0.9733和0.9501,优于Freundlich方程的拟合结果,表明吸附均为单分子层吸附。MPS对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)的饱和吸附量分别为37.88、44.84、125.0 mg/g,均高于未改性花生壳。改性后的花生壳生物吸附剂对于Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)的吸附可以再生重复使用至少10次。因此,巯基乙酸改性制得的花生壳吸附剂对铜、锌、铅有良好的吸附性能。     

改性纳米纤维素吸附材料的制备与表征

纳米纤维素具有极大的比表面积和良好的反应性能,可广泛应用于环境保护领域。本论文以纳米纤维素纤维(Cellulose Nanofibers,CNFs)为原料,经过化学改性制备了羧基化纳米纤维素(Carboxylated CNFs,C-CNFs)和氨基化纳米纤维素(Amino CNFs,A-CNFs)。在pH=5.5时,C-CNFs对于Pb~(2+)的吸附量最大为395mg/g,经过酸洗脱再生效率达到96%。在p H=4.5时,A-CNFs对Cr~(6+)的吸附量最大为103mg/g,经过碱洗脱再生效率达到93%。作为吸附剂,两种改性纳米纤维素均符合朗缪尔等温吸附模型,说明对金属离子的吸附为单分子层吸附。     

鸡蛋膜对水中铜离子的吸附作用

探究鸡蛋膜吸附剂对水中Cu~(2+)的吸附效果,利用二乙氨基二硫代甲酸钠萃取光度法测定溶液中的Cu~(2+)浓度,研究吸附剂粒径,pH,吸附剂用量,吸附温度和吸附时间与Cu~(2+)吸附量之间的关系。结果发现当吸附体系pH值为5,过60目筛鸡蛋膜吸附剂用量为15 g·L~(-1)时,吸附剂对水中Cu~(2+)达到最优吸附效果,吸附量为6.4 mg·g-1;其它共存离子(Pb~(2+),Cd~(2+),Zn~(2+))对Cu~(2+)的吸附影响较小。对等温吸附过程进行测定和模型拟合,发现Langmuir方程拟合效果好,判断鸡蛋膜对水中Cu~(2+)的吸附作用属于单分子层吸附。对吸附过程进行动力学模型拟合,发现Lagergren准二级动力学模型可以很好地描述鸡蛋膜对Cu~(2+)的吸附动力学行为。本研究结果可以为鸡蛋膜在生物传感器和吸附剂方面的应用提供参考。     

水溶性大豆多糖体外吸附Pb2+的研究

以水溶性大豆多糖(SSPS)为吸附剂,改变pH、吸附时间、初始Pb~(2+)浓度、加入人体必需金属元素(Ca~(2+),Mg~(2+),Zn~(2+),Cu~(2+))探究其体外吸附Pb~(2+)的规律性质。结果表明:适宜吸附的pH范围为4~6;等温吸附曲线符合Langmuir单层吸附模型;动力学实验表明初始Pb~(2+)质量浓度为25 mg/L和50 mg/L时符合准一级动力学方程,初始Pb~(2+)质量浓度为100 mg/L时符合准二级动力学方程。大豆多糖对Pb~(2+)的选择性优于Zn~(2+)和Mg~(2+),其清除Pb~(2+)的同时可避免有益微量元素Zn~(2+)和Mg~(2+)的过度损失,是一种安全的Pb~(2+)吸附剂。     

柠檬酸改性啤酒糟对Pb~(2+)/Zn~(2+)的吸附分离研究

以啤酒糟为原材料进行柠檬酸改性,使用BET、FT-IR对改性前后的酒糟进行表征,研究了酒糟改性前后对单组分Pb~(2+)/Zn~(2+)进行动态吸附处理的效果变化,并且以改性酒糟为吸附剂,研究在固定床中对重金属Pb~(2+)、Zn~(2+)吸附分离的各个影响因素,为废水中铅锌分离的实际应用提供了新思路。实验发现,柠檬酸改性啤酒糟的微介孔分布比例和比表面积均有所增大,其羧基基团也有所增加,证明柠檬酸改性基本是成功的。在Pb~(2+)/Zn~(2+)吸附分离体系中,废水p H值、床层高度对改性啤酒糟吸附分离Pb~(2+)、Zn~(2+)影响较大,而两组分初始浓度比对其影响较小。研究发现在铅、锌离子浓度分别为30 mg/L、15 mg/L,p H值为4.5,流速为6 m L/min,床层高度为12 cm时,经改性啤酒糟固定床吸附可以有效实现废水中铅、锌离子分离,吸附后出水铅离子浓度低于国标中规定的0.5 mg/L,吸附分离操作时间为8.67 h。     

改性豆渣生物吸附剂对Cd~(2+)的吸附性能

以生物废料豆渣为原料,经皂化处理制备改性豆渣生物吸附剂,并用扫描电镜和红外光谱研究豆渣改性前后的表面形貌及官能团变化。经二次正交旋转回归优化得,时间1 h,加入量0.5 g, pH 6,温度60℃,初浓度2.00 mg/L,预测最大吸附量100.00%,实测值99.53%,二者吻合。吸附过程符合二级动力学方程和Freundich等温吸附模型,改性豆渣生物吸附剂对Cd~(2+)的吸附是以单分子层吸附和化学吸附为主、物理吸附为辅的混合吸附。