Fe_3O_4-羧甲基纤维素-聚乙烯亚胺微球的制备及对Cd~(2+)的吸附性能

利用静电自组装的方法,将羧甲基纤维素(CMC)组装到Fe3O4上得到Fe3O4-羧甲基纤维素(Fe3O4-CMC),再用戊二醛将聚乙烯亚胺(PEI)交联到Fe3O4-CMC上,制备出Fe3O4-羧甲基纤维素-聚乙烯亚胺(Fe3O4-CMC-PEI)微球。用透射电镜、X射线衍射、红外光谱、X射线光电子能谱和震动样品磁强计对Fe3O4-CMC-PEI微球进行了表征,用原子吸收分光光度计测定了其对Cd2+离子的吸附性能。结果表明,CMC组装到Fe3O4表面,Fe3O4-CMC和PEI在戊二醛的作用下发生交联得到Fe3O4-CMC-PEI微球。Fe3O4-CMC-PEI微球的粒径为10~30nm,饱和磁化强度为55.20A·m2/kg。Fe3O4在微球中的结构没有发生改变,仍为纯单一相的反尖晶石型结构。Fe3O4-CMC-PEI微球对Cd2+离子表现出了良好的吸附性能,饱和吸附容量为69.44mg/g,吸附等温数据符合Langmuir模型,吸附动力学符合拟二级反应动力学模型。     

PEI二硫代氨基甲酸盐交联材料的制备及吸附镉、铜、铅离子

聚乙烯亚胺(PEI)与戊二醛缩合发生交联,缩合形成的CN(碳氮双键)用硼氢化钠还原,最后再跟二硫化碳反应,形成PEI接枝二硫代氨基甲酸盐的交联高分子重金属离子吸附材料。考察该高分子材料吸附镉(Ⅱ)、铜(Ⅱ)、铅(Ⅱ)重金属离子;对其作用机理进行了初步探究。实验证明,随着pH值和重金属离子的浓度的增加,高分子材料对重金属离子Cd2+、Cu2+、Pb2+的吸附容量均呈现先快速增加然后趋缓的趋势,对镉(Ⅱ)、铜(Ⅱ)、铅(Ⅱ)的吸附容量分别达到205.99,215.02和451.79mg/g。     

聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素的合成及对金属离子的吸附性能

以羧甲基纤维素(CMC)为基质,用戊二醛(GA)做交联剂,将聚乙烯亚胺(PEI)交联到羧甲基纤维素上制得聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素吸附剂(PEI-CMC)。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱对PEI-CMC的结构进行了表征,测定了其对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附性能,并研究了pH值、时间、金属离子的初始浓度对吸附的影响。结果表明,当CMC、PEI和GA的反应比为1 g∶5 mL∶20 mL,反应温度为25℃,反应时间为3 h时,合成的PEI-CMC的含氮量为13.23%。当CMC和PEI的反应比为1 g∶5 mL时,随着戊二醛(质量分数2.5%)的加入量增加,PEI-CMC的产率先增大后降低。在pH值1~14的范围内,溶液酸碱度的变化对PEI-CMC的交联度没有影响。PEI-CMC吸附剂对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量在实验范围内随pH升高而增加。PEI-CMC对Pb2+和Cu2+、Cd2+的吸附在90 min和180 min后分别达到平衡,吸附动力学符合准二级反应动力学模型。随着Cu2+、Pb2+和Cd2+初始浓度的增加,PEI-CMC对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量开始时快速增加,而后达到饱和,吸附等温数据符合Freundlich模型,最大吸附容量分别为Cu2+250.0mg/g、Pb2+635.9 mg/g、Cd2+142.8 mg/g。     

交联P（St-r-AA）包覆Fe3O4粒子的制备及对Cu2＋的吸附

用乳液聚合的方法合成了交联P（St-r-AA）包覆的Fe3O4粒子,研究了该类粒子对Cu2＋离子的吸附性能。透射电镜（TEM）表明,交联的P（St-r-AA）包覆的Fe3O4磁性粒子粒径约100 nm;X射线衍射（XRD）分析表明,磁性粒子中磁性物质为尖晶石结构的Fe3O4;红外光谱（FT-IR）表明,Fe3O4表面的...     

Fe3O4/CdTe磁性荧光纳米复合物的逐步杂凝聚法合成及其表征

采用逐步杂凝聚法合成了Fe3O4/CdTe磁性荧光纳米复合物.以化学共沉淀法制备Fe3O4纳米颗粒,经油酸修饰后分散在表面活性剂中形成磁流体.CdTe量子点以巯基乙酸为稳定剂制得.最后以聚乙烯亚胺(PEI)为联接剂,成功制备了Fe3 O4 /CdTe磁性荧光双功能纳米复合物颗粒.该复合物颗粒平均尺寸为(30±5)nm,荧光产率为0.186,饱和磁化强度为15.745emu/g,该纳米粒子既具有优异的荧光特性,也具有较强的超顺磁性.     

新型磁性印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

以纳米Fe3O4和TEOS为原料制备Fe3O4/SiO2颗粒;然后以壳聚糖为功能单体,环氧氯丙烷为交联剂,Cu(Ⅱ)为模板离子,在Fe3O4/SiO2表面负载印迹聚合物,从而制备了一种新型的表面印迹磁性聚合物Fe3O4/SiO2/CS.并用IR和XRD对产物进行了表征.Fe3O4/SiO2/CS对单一溶液中Cu(Ⅱ)的吸附率为82.04％,对Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅱ)混合溶液中对Cu(Ⅱ)吸附率为77.80％,远高于对混合溶液中Fe(Ⅱ)的吸附率.制备的印迹聚合物Fe3O4/SiO2/CS对Cu(Ⅱ)有较高的吸附容量和较高的选择性.     

纳米纤维素/磁性纳米球的原位合成及表征

利用实验室自制芦苇浆纳米纤维素原位合成纳米纤维素/磁性纳米球.通过原子力显微镜、透射电子显微镜、环境扫描电子显微镜、固含量、孔隙率、傅里叶变换红外光谱以及X射线衍射测试分析,结果表明磁性粒子为纳米Fe3O4,纳米Fe3O4与纳米纤维素通过化学键合和物理吸附使得纳米Fe3O4充分分散在纳米纤维素中,形成纳米纤维素/磁性纳米球;纳米纤维素浓度为1.0％,搅拌速度为500r/min,总铁离子浓度为0.0065mol/L(磁性粒子理论质量相对于纳米纤维素质量分数为5％)最佳制备条件下,原位合成纳米纤维素/磁性纳米球,经真空冷冻干燥,所得纳米纤维素/磁性纳米球具有磁化强度73.39A·m2/kg(以每克灰分计)、矫顽力1599.96A/m的磁特性.     

聚乙烯亚胺/纤维素的合成及对脲酸的吸附性能

以聚乙烯亚胺(PEI)为功能基团、以微晶纤维素(MCC)为载体通过环氧氯丙烷将PEI接枝到MCC上,制得功能高分子吸附材料聚乙烯亚胺/纤维素(PEI/MCC)。通过红外光谱、元素分析、X射线衍射对PEI/MCC进行结构表征;测定其对脲酸的吸附性能。PEI/MCC的合成条件:在N2保护下,环氧化纤维素(EC)与PEI的质量比为1∶6,碳酸钠0.047mol,1,4-二氧六环20 mL,反应温度为60℃,反应时间为6 h。静态吸附实验结果表明,PEI/MCC对脲酸有较强的吸附能力,含氮量与吸附容量成正比,对脲酸的最大吸附容量为9.53 mg/g。     

聚乙烯亚胺改性水基磁性液体的吸附特性

采用两步法制备基因载体聚乙烯亚胺（PEI）改性纳米四氧化三铁（Fe304）磁性液体．样品经傅里叶红外光谱（FIR）、Zeta电位分析、透射电镜（TEM）、热失重分析（TC）和磁化曲线测定等表征．改性水基磁性液体性能稳定．饱和磁化强度可达3.3emu／g.Fe3O4晶粒平均粒径大约为8nm,改性Fe3O4纳米颗粒粒径约为75nm,磁性液体的密度约为1.192g／cm^3．用琼脂糖凝胶电泳方法定性分析了PEI改性水基磁性液体与DNA结合的情况,结果说明这种磁性样品可用作生物医学中基因载体．     

铜离子印迹磁性复合吸附剂的制备

为了有效地提高废水中吸附剂对铜离子的吸附性能,降低重金属离子对水体的污染,以Cu(Ⅱ)为印迹离子,壳聚糖为印迹母体材料,青霉属菌丝体为核心,纳米Fe3O4为磁组分,制备了铜离子印迹磁性复合吸附剂(Cu(Ⅱ)-IMB).研究了复合吸附剂的制备方法及制备条件与Cu(Ⅱ)吸附性能的关系,并通过响应面分析法(Response Surface Methodology,RSM)优化确定了复合吸附剂制备的最佳工艺条件.实验表明,以硫酸铜中Cu(Ⅱ)为印迹模板,2g菌丝体/0.2gCS,交联剂环氧氯丙烷加入2.99g,Fe3O4加入0.505g,印迹铜离子质量为25.245mg时,所制备Cu(Ⅱ)-IMB对铜离子去除率达82.85%(质量分数),吸附容量33.8mg/g,可重复使用5次以上.用铜离子印迹磁性复合吸附剂物理吸附方法去除水体中重金属离子成本低廉,磁性回收方便,选择吸附性能好、无污染,在废水处理中具有广阔的应用前景.     

磁性复合凝胶球对Pb(Ⅱ)的吸附特性与机制

以海藻酸钠(SA)作为基体前驱材料,通过离子交联法包埋固化L-甲硫氨酸(L-met)和纳米Fe₃O₄形成磁性复合凝胶球SA@Fe₃O₄/L-met。实验探究了SA@Fe₃O₄/L-met在不同pH、投加量和初始离子浓度条件下对Pb(Ⅱ)吸附能力的影响。结果表明,在pH=5、投加量为0.5 g·L?1、初始浓度为20 mg·L?1时,SA@Fe₃O₄/L-met对Pb(Ⅱ)能达到较好的吸附效率,最大吸附量可达到328.02 mg·g?1,远大于Fe₃O₄@SA与SA的吸附量142.5 mg·g?1和152.8 mg·g?1。吸附动力学和热力学研究表明该吸附过程分别对准二级动力学方程和Langmuir方程的拟合程度更大,且反应过程是一个熵增吸热的过程。最后采用SEM、XPS、VSM等对SA@Fe₃O₄/L-met的结构与性能进行表征分析,发现SA@Fe₃O₄/L-met中的氨基和羧基通过配位反应与Pb(Ⅱ)结合,同时还存在着离子交换作用。经过5次解吸后SA@Fe₃O₄/L-met的吸附量仍能达到210.5 mg·g?1,是一种较理想的环保吸附剂。      

空心NiFe_2O_4交联壳聚糖复合吸附剂的制备及表征

以乙二醇(EG)为溶剂,硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)、硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)和尿素(CO(NH2)2)为起始反应试剂,油酸(C17H33COOH)为表面修饰剂,通过简单的一步溶剂热法成功制备纯的尖晶石结构的NiFe2O4空心微球,然后经高锰酸钾氧化使其表面羧基功能化,最后在偶联活化剂1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)作用下,以硫酸钠与氢氧化钠混合液为沉淀剂,在壳聚糖溶液中通过沉淀聚合法制备出一种新型的空心NiFe2O4交联壳聚糖重金属离子吸附剂。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱仪(FT-IR)和物理特性测试仪(PPMS)表征样品的结构、形貌和磁性能,并用原子吸收分光光度计(AAS)评价吸附剂对Pb2+的吸附去除性能。结果表明,该新型吸附剂对Pb2+有较好的吸附性能,它对Pb2+的等温吸附线符合Langmuir模型,在298K、pH值为5时,吸附剂对Pb2+的饱和吸附容量为177.0mg/g。     

赖氨酸修饰磁性Fe3O4纳米粒子的制备及其对Cu（Ⅱ）的吸附性能

采用化学共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子,通过在磁性Fe3O4纳米粒子表面接枝赖氨酸,制备一种新型磁性纳米吸附剂。通过TEM、FT-IR、XRD、VSM对其进行表征,着重研究了其对Cu(Ⅱ)离子的吸附性能。结果表明,溶液pH值能显著影响吸附剂对Cu(Ⅱ)的吸附效果,pH为5时其效果最佳。等温吸附数据符合Langmuir模型,T=298K、pH=5、V=5mL时,吸附剂的饱和吸附容量qm=22.42mg/g,吸附常数为0.0346L/mg。     

FCC汽油渗透汽化脱硫用膜材料HEC的性能优化

为了进一步提高羟乙基纤维素(HEC)膜的脱硫性能,文中对5种分子量的HEC进行交联改性,研究了分子量、交联剂对HEC膜脱硫性能的影响。结果表明,特性黏度122 mL/g的HEC最适合做脱硫用膜材料;HEC膜脱硫性能随交联剂种类而变化。用模拟汽油和催化裂化(FCC)汽油对交联HEC膜的渗透汽化性能进行测试,结果表明,随操作温度升高,富集因子先增加后降低,有极大值。极大值出现的温度取决于料液种类。     

醋酸纤维素/聚乙烯基亚胺共混微孔滤膜对Cu2+的吸附

以二醋酸纤维素N(CA)／聚乙烯基亚胺(PEI)共混制备微孔滤膜,利用PEI对重金属离子的螯合作用吸附水溶液中的Cu^2 ,实验考察了吸附时间、pH对Cu^2 静态吸附性能的影响．膜对Cu^2 的等温吸附符合Langmuir型吸附,其饱和吸附量取决于膜中PEI的含量．     

聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶对Pb(Ⅱ)的吸附及脱附性能

以聚天冬氨酸(PASP)与木质纤维素(LNC)水溶液聚合法制备出的聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶(PASP/LNC)为吸附剂,对Pb(Ⅱ)进行吸附及脱附实验,研究溶液的初始离子浓度、pH值、吸附时间和吸附温度对溶液中Pb(Ⅱ)吸附量的影响。结果表明,溶液中Pb(Ⅱ)初始离子浓度为0.04 mol/L,溶液pH值为5.5,吸附时间为120 min,吸附温度为30℃时,PASP/LNC水凝胶对Pb(Ⅱ)的吸附量达到最大为972.35 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型。采用X射线衍射分析、比表面积和平均孔径分析、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱分析PASP/LNC水凝胶的结构和吸附机理。使用HNO_3对PASP/LNC进行脱附实验。结果表明,HNO_3浓度为0.04 mol/L,脱附温度为30℃,脱附时间达到60 min时,最大脱附量为928.36 mg/g。吸附/脱附循环实验表明,PASP/LNC水凝胶重复使用4次后吸附量仍较高,是一种可重复使用的高效吸附材料。     

羟乙基纤维素/海藻酸钠复合膜对六价铀的吸附性能及吸附机制

将羟乙基纤维素(HEC)与海藻酸钠(SA)进行混合,利用戊二醛交联处理后制备了HEC/SA高分子复合多孔薄膜,并探讨了其对模拟含铀废水中的六价铀(U(Ⅵ))的吸附特性。通过静态实验,探讨了初始pH值、U(Ⅵ)初始浓度、温度和吸附时间等对HEC/SA复合膜吸附U(Ⅵ)效果的影响;对吸附过程进行了热力学与动力学分析,利用FTIR、SEM和X射线能谱等手段分析了其吸附机制。实验结果表明,U(Ⅵ)的吸附量与温度正相关,吸附平衡时间约为90min,最佳吸附效果的初始pH值为5.0;吸附过程符合准二级动力学模型,主要表现为颗粒内部扩散;等温吸附过程符合Langmuir等温吸附线模型,在45℃时,HEC/SA复合膜对U(Ⅵ)的最大吸附容量达357.1mg·g-1,HEC/SA复合膜对U(Ⅵ)的吸附存在离子交换作用,与U(Ⅵ)的相互作用基团为羧基。     

三聚磷酸钠和环氧氯丙烷二次交联壳聚糖对Pb(Ⅱ)的吸附特性

壳聚糖与三聚磷酸钠离子交联后,再与环氧氯丙烷共价交联形成二次交联壳聚糖。该二次交联壳聚糖对Pb2+具有良好的吸附能力,FTIR图谱表明壳聚糖分子中的-OH和-NH2基团参与了吸附反应。吸附过程符合准二级动力学模型,随着温度的升高,速率常数k2增大而平衡吸附量qe下降。吸附平衡符合Langmuir吸附等温式,平衡常数KL和饱和吸附量qm随温度的增高而降低。热力学参数吉布斯自由能ΔG(,焓变ΔH°和熵变ΔS°均为负值,说明二次交联壳聚糖对Pb2+的吸附是放热和自发进行的。     

铁(Ⅱ)离子印迹聚合物对稀土中铁的识别性能研究

通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的媒介,将功能大分子聚乙烯亚胺(PEI)偶合接枝到硅胶微粒表面,形成了接枝材料PEI/SiO2;以Fe2+为模板离子,乙二醇二缩水甘油醚为交联剂,对化学键合在硅胶表面的PEI大分子链进行了离子印迹,制备了Fe2+印迹材料IIP-PEI/SiO2。采用静态法研究了IIP-PEI/SiO2对Fe2+的结合特性。实验结果表明,Fe2+印迹材料IIP-PEI/SiO2对Fe2+具有强的结合亲合性与优良的识别选择性。IIP-PEI/SiO2对Fe2+的结合容量可以达到1.98mmol/g,结合行为服从Freundlich单分子层吸附。相对于Ce3+与Pr3+离子,IIP-PEI/SiO2对Fe2+离子的选择性系数分别为25.57与20.63。另外,IIP-PEI/SiO2具有良好的重复使用性能。     

离子印迹聚合物对Sc(Ⅲ)的结合识别性能研究

将功能大分子聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)化学接枝到硅胶微粒表面,成功制得了功能接枝材料PEI/SiO2;采用表面印迹技术,以Sc3+为模板离子,乙二醇二缩水甘油醚为交联剂,对硅胶表面的PEI大分子链进行了交联,同时实现了Sc3+离子的印迹,制得了Sc3+印迹材料IIP-PEI/SiO2。采用静态法研究了IIP-PEI/SiO2对Sc3+的结合特性与识别选择性。实验结果表明,Sc3+印迹材料IIP-PEI/SiO2对Sc3+具有强的结合亲合性与优良的识别选择性。IIPPEI/SiO2对Sc3+的结合容量可以达到1.08mg/g,结合行为服从Freundlich单分子层吸附。相对于Al 3+离子和Fe3+离子,IIP-PEI/SiO2对Sc3+离子的选择性系数分别为4.21和5.73。对模拟和实际赤泥酸浸液进行了研究,实现了Sc3+的高效回收。另外,IIP-PEI/SiO2具有良好的重复使用性能。