偏氯乙烯聚合物基多孔炭的制备及应用研究进展

叙述了以偏氯乙烯聚合物为碳源,通过高温直接炭化制备微孔为主的多孔炭,及炭化、催化活化和模板法制备中孔-微孔复合多孔炭的研究进展,归纳了影响2种新型多孔炭制备过程中炭材料孔隙的主要因素.介绍了偏氯乙烯聚合物基微孔和中孔-微孔复合多孔炭材料在超级电容器电极、催化剂负载和吸附分离等方面的应用.认为偏氯乙烯聚合物基多孔炭属新型...     

硅基吸附剂处理含镉废水的研究进展

硅基材料具有高比表面积、多介孔孔道及良好的热稳定性,将其作为吸附剂能够解决许多环境保护问题,因此近年来受到人们的广泛关注。本文主要综述了硅基材料对废水中镉离子吸附的研究进展,对比分析了有机物、无机物、聚合物等不同改性硅材料对溶液中镉离子的去除能力及吸附机理,并通过吸附等温线与动力学模型比较了各类吸附剂的吸附容量及吸附过程。分析表明,材料表面亲水性及官能团的增加有利于去除水体中的镉离子,指出制备高选择性、高吸附量的材料以及提高可回收性将是硅基材料改性修饰的研究热点。此外,提出了一些工业副产品及生物吸附剂对镉离子同样有良好的吸附能力,制备以工农业废弃物为原料的新型硅材料也将成为硅基吸附剂的一个主要研究方向。     

地质聚合物基分子筛合成方法及在工业废水处理中的应用研究进展

地质聚合物是三维立体网状结构的无机凝胶材料，其具有原料来源广泛、制备工艺简单、耗能小、污染低，其具有优良的吸附性、较高耐酸碱腐蚀性和较强机械性能等特点。分子筛具有内部孔道均匀、比表面积大、反应选择性高等优点，是一种新型环保的吸附材料。由于其与地质聚合物存在物质传递和结构遗传的关系，分子筛可在一定条件下由地质聚合物转化而成。富含硅铝元素的工业废渣均可制备地质聚合物和分子筛，由于其自身特点，常被用作吸附剂处理工业废水，从而实现资源化利用和“以废治废”的目的。本工作综述了地质聚合物基分子筛合成和工业废水应用方面的研究进展，介绍分子筛原料来源和材料性能特点，总结利用粉煤灰、尾矿、矿渣等材料制备地质聚合物基分子筛的合成方法，分析分子筛材料处理工业废水的应用现状，对寻找到更加经济先进的分子筛合成工艺和推广工业化应用进行展望。     

粉煤灰基地质聚合物制备及其对Cu~(2+)的吸附性能

为探讨地质聚合物的制备条件对其孔隙结构和吸附性能的影响,以粉煤灰为原料、水玻璃为碱激发剂,分别改变水玻璃模数、液固比、养护温度、养护时间制备地质聚合物,改变溶液的pH值、地质聚合物加入量、吸附时间、Cu~(2+)初始浓度进行Cu~(2+)吸附试验,采用N_2吸附法测量粉煤灰基地质聚合物的孔隙结构,并采用分光光度法分析粉煤灰基地质聚合物对Cu~(2+)的吸附效果。结果表明:不同条件下制备的地质聚合物,孔径主要分布在1~3 nm和70~110 nm;当液固比为0.9、养护温度80℃、养护时间3 d、水玻璃模数为1.4时,制备的地质聚合物比表面积最大,Cu~(2+)吸附量达46.3 mg/g;液固比为1.1时,地质聚合物中1.5~6.0 nm孔含量最高,Cu~(2+)吸附量为43.1 mg/g,养护温度对吸附效果的影响不大;随着养护时间的增加,地质聚合物对Cu~(2+)吸附量增加;地质聚合物对Cu~(2+)的单位吸附量与地质聚合物的比表面积有关,比表面积越大,吸附量越大。在Cu~(2+)溶液pH4的情况下,地质聚合物对铜离子的单位吸附量随p H值的降低而减少,其吸附等温线符合Freundlich吸附方程。     

糠醛分子印迹聚合物的制备及吸附性能研究

以糠醛为模板分子,采用本体聚合法制备了对糠醛具有高特异吸附性的糠醛分子印迹聚合物。利用扫描电镜和红外光谱对聚合物进行表征分析,并利用动态吸附、静态吸附和选择性吸附实验考察糠醛印迹聚合物的吸附性能。结果表明,所制备的糠醛分子印迹聚合物对糠醛呈现出较好的特异性吸附能力,有望作为固相萃取材料应用于食品中糠醛残留的分离、富集和检测。     

糠醛分子印迹聚合物的制备及吸附性能研究

以糠醛为模板分子,采用本体聚合法制备了对糠醛具有高特异吸附性的糠醛分子印迹聚合物。利用扫描电镜和红外光谱对聚合物进行表征分析,并利用动态吸附、静态吸附和选择性吸附实验考察糠醛印迹聚合物的吸附性能。结果表明,所制备的糠醛分子印迹聚合物对糠醛呈现出较好的特异性吸附能力,有望作为固相萃取材料应用于食品中糠醛残留的分离、富集和检测。     

石墨烯基气凝胶对有机物的饱和吸附能力

以Pickering乳液法进行了石墨烯基气凝胶(GA)的制备,并以纯有机物和水中乳化油分为吸附对象,对其饱和吸附能力进行了评价,综合对比了不同研究者利用碳纳米材料所制备碳基气凝胶对纯有机化合物的吸附能力,发现包含本文所制备的GA在内的各种碳基气凝胶对不同的有机物的吸附能力与有机物的密度成正比,表明单位质量碳基气凝胶吸附有机物的体积(cm~3?g~(-1))为定值,与具体的被吸附有机物的种类无关。推断有机物在气凝胶材料中的吸附是一种体积填充行为,气凝胶孔隙体积的大小对于其吸附有机物的能力具有重要影响,但孔隙的占有率也是决定实际吸附有机物能力的关键因素。所制备的GA对水中油分的吸附能力低于其对纯油分的吸附能力,应与水的竞争吸附、有机物的扩散阻力等有关。     

石墨烯基气凝胶对有机物的饱和吸附能力

以Pickering乳液法进行了石墨烯基气凝胶(GA)的制备,并以纯有机物和水中乳化油分为吸附对象,对其饱和吸附能力进行了评价,综合对比了不同研究者利用碳纳米材料所制备碳基气凝胶对纯有机化合物的吸附能力,发现包含本文所制备的GA在内的各种碳基气凝胶对不同的有机物的吸附能力与有机物的密度成正比,表明单位质量碳基气凝胶吸附有机物的体积(cm³?g^?1)为定值,与具体的被吸附有机物的种类无关。推断有机物在气凝胶材料中的吸附是一种体积填充行为,气凝胶孔隙体积的大小对于其吸附有机物的能力具有重要影响,但孔隙的占有率也是决定实际吸附有机物能力的关键因素。所制备的GA对水中油分的吸附能力低于其对纯油分的吸附能力,应与水的竞争吸附、有机物的扩散阻力等有关。     

水热合成地聚合物材料及其吸附性能研究

以偏高岭土和粉煤灰为原料,采用水热合成法制备偏高岭土-粉煤灰基地聚合物材料,通过XRD对材料进行了表征,研究吸附时间、初始浓度和溶液pH对所得材料吸附性能的影响。结果表明,分别以氢氧化钠或水玻璃作为碱性催化剂,在180℃、保温12 h水热反应条件下制备的地聚合物材料对Sr2+,Co2+,Cs+具有良好的吸附性能,但不同催化剂作用下所制得的材料对这3种离子的吸附性能有所差异。吸附实验表明,该地聚合物材料在核废料处理等环境保护方面具有很好的应用价值。     

MOFs基碳材料对水体中抗生素的吸附去除

近年来，金属有机框架(metal-organic frameworks, MOFs)所衍生的多孔碳材料得益于其优异的孔隙结构和丰富的表面官能团，对水体中的抗生素表现出优异的吸附能力。并且，MOFs基碳材料制备合成方法简单且多样。为提高该类材料的吸附性能，现今研究人员主要研究集中在MOFs前体选择、制备条件优化、微观形貌调控及表面官能团修饰等方面。文中以MOFs基碳材料含有的元素种类及含量为依据，详细列举和分析了通过不同方法制备的MOFs基碳材料，通过模型拟合深入分析其对水体中抗生素吸附过程和机理，讨论影响吸附过程的不同因素，并对制备高性能MOFs基碳材料提出了见解。