信息动态

为探究羧甲基壳聚糖对模拟含Nd3+废水的吸附性能,探讨了溶液pH值、吸附温度、吸附时间等因素对羧甲基壳聚糖吸附Nd3+行为的影响.结果表明:在室温(25℃),pH值为6,吸附时间30 min时,羧甲基壳聚糖对Nd3+的吸附量、吸附率达到最大值,分别为14.84和37.1％.羧甲基壳聚糖对Nd3+的吸附符合Langmuir吸附等温式,且是单分子层吸附.     

APTES改性羧甲基壳聚糖微球对铅离子吸附性能及机理研究

以羧甲基壳聚糖(CMCS)为基体,3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为改性剂,制备了用于吸附铅离子的改性羧甲基壳聚糖微球(A-CMCS)。使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对吸附剂的表面形貌以及化学组成及结构进行了表征。研究了初始溶液的pH值、吸附温度以及铅离子的初始浓度对A-CMCS吸附性能的影响,结果表明当pH值为5、吸附温度为303 K时吸附剂对铅离子的吸附浓度达到最大为275.2 mg/g,比未改性之前的交联微球的吸附量提升43%。并使用吸附动力学以及等温吸附模型、FT-IR和X射线光电子能谱(XPS)对吸附机理进行了探究,其结果发现A-CMCS微球对铅离子的吸附过程是一个以化学吸附为主的单分子层吸附过程,其中氨基基团在整个吸附过程的起主导作用。     

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。     

钠基膨润土对废水中Ni2+,Cu2+的吸附效果

为了提高膨润土吸附废水中Ni2+,Cu2+的效果,对其改性制备了钠基膨润土,考察了吸附时间、废水pH值以及Ni2+和Cu2+初始浓度对自制钠基膨润土吸附Ni2+,Cu2+效果的影响,分析了吸附等温线,并探讨了吸附机理。结果表明:钠基膨润土对Ni2+,Cu2+都有较好的吸附性能;初始阶段(前10 min)吸附很快,之后随时间延长吸附量提高甚微;pH值为6.2时,处理后的水质即可达国家排放标准;随着Ni2+,Cu2+初始浓度增加,去除率先增加后降低,而吸附量迅速增加,Ni2+和Cu2+初始浓度分别为25 mg/L和40 mg/L时,钠基膨润土对Ni2+,Cu2+的去除率均可达98.6%;钠基膨润土对Ni2+,Cu2+的吸附等温线符合Freundlich吸附等温式。     

磁性交联壳聚糖微球的制备及对Cu~(2+)的吸附性能

以Fe3O4为磁核,环氧氯丙烷为交联剂,制备了磁性交联壳聚糖微球(MCB),采用FT-IR和VSM对MCB进行表征,结果表明,Fe3O4被壳聚糖包埋,制备的MCB的饱和磁化强度为12.8emu/g。其交联度、溶胀度和含水量分别为85.2%、6.94%和80.1%。同时研究了MCB对Cu2+的吸附性能,研究表明:MCB对Cu2+的吸附的最佳pH值为5,MCB对Cu2+的吸附符合Langmuir方程,为单分子层吸附,最大吸附容量为64.6mg/g;动力学研究表明,MCB对Cu2+的吸附过程符合准二级动力学方程。MCB再生-重复使用8次,其吸附容量没有明显的降低。     

N,O-羧甲基壳聚糖树脂的制备及其对重金属吸附性能研究

通过乳化交联法制备了一种新型的戊二醛交联N,O-羧甲基壳聚糖树脂,用SEM和FT-IR对树脂的表面结构和化学结构进行表征。用树脂吸附水溶液中的Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)等重金属离子,研究了不同pH值、接触时间和初始浓度对吸附量的影响。当pH值=5时,树脂对Cu(Ⅱ)的吸附量达到最大值;当pH值=6时,对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附量达到最大值。利用两种吸附等温线模型对数据进行拟合并对吸附动力学进行研究,实验数据对Langmuir等温线模型具有较高的拟合度,拟合后对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别为156.25、222.22和178.57mg/g,吸附过程符合拟二级反应动力学模型。     

核壳型表面离子印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

以Ni 2+为模板,Fe3O4/SiO2为核,壳聚糖为功能单体,戊二醛为交联剂,煤油为溶剂,Tween80和Span80为复合乳化剂,在反相乳液体系中制备了核壳型表面离子印迹聚合物(M-IIP)。采用红外、激光粒度对M-IIP进行表征。结果表明:最佳反应条件为HLB值为5,反应温度为40℃,乳化剂用量为0.08g/mL,交联剂为2.5mL/g,反应时间为5h。且在吸附条件为初始浓度10mg/L,pH为5~6,吸附时间为24h的条件下,吸附量达到2.5mg/g,脱除率达到了100%。M-IIP经过5次吸附脱附后,吸附量改变不大,说明制备的M-IIP重复性很好。此外,考察了竞争离子Cr3+和Cu2+存在的条件下,相对其他金属离子的相对选择系数K'大于1,表明M-IIP对镍离子有明显的选择识别能力。     

羧甲基壳聚糖负载蒙脱土新型复合材料对邻苯二酚紫的吸附研究

通过反应使羧甲基壳聚糖以化学键负载到蒙脱土中得到复合材料。利用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)及扫描电镜(SEM)对得到的复合材料进行表征,并通过紫外可见分光光度计对蒙脱土及复合材料吸附邻苯二酚紫的性能进行探讨。结果表明,羧甲基壳聚糖与蒙脱土达到分子水平的复合,改善了其亲水疏油性。复合材料吸附剂用量为0.05g,投土量0.05g,吸附时间30min,pH 6时邻苯二酚紫吸附率可达99.0%,吸附量达19.04mg/g。复合材料的吸附效果比蒙脱土有较大提高。     

酮戊二酸改性壳聚糖微球的制备及吸附性能

采用反相悬浮法制备交联壳聚糖微球,再与α-酮戊二酸反应生成Schiff碱,NaBH4还原制得改性壳聚糖微球。用FT-IR、SEM和XRD进行表征,并用于吸附2,4-二硝基酚研究。考察了吸附时间、溶液pH值、2,4-二硝基酚浓度、温度、NaCl含量等因素对吸附的影响。结果表明,α-酮戊二酸改性交联壳聚糖微球对2,4-二硝基酚有较好的吸附性能,在pH为3.6时,30 min吸附量达372.2 mg/g,吸附数据符合Freundlich等温方程。     

固定化Cu~(2+)磁性壳聚糖微球的制备及应用研究

采用化学共沉淀法合成Fe3O4纳米颗粒,乳化交联法制备磁性壳聚糖微球。以环氧氯丙烷为活化剂,螯合铜离子制备了固定化Cu2+的磁性壳聚糖微球(Cu2+-IDA-MCS)为亲和介质。以乳源蛋白中发现的血管紧张素转化酶抑制肽(ACEI)Val-Ser-Leu-Pro-Glu-Try(VSLPEW)为模型分子,考察了Cu2+-IDA-MCS对VSLPEW的吸附效果。结果表明,固定化Cu2+的磁性壳聚糖微球吸附VSLPEW的最佳条件为:VSLPEW的初始浓度为2.0mg/mL,亲和介质的吸附时间为40min,吸附温度为30℃,缓冲液pH值为7.5,此时Cu2+-IDA-MCS对VSLPEW的最大吸附量达49.08mg/g。说明Cu2+-IDA-MCS是吸附VSLPEW的一种有效的亲和介质。     

累托石-壳聚糖复合材料的制备及对Ni~(2+)的吸附

将累托石与壳聚糖混合制得一种复合吸附剂.研究了累托石-壳聚糖吸附剂制备的条件和利用该复合吸附剂对含镍水溶液进行吸附.研究结果表明:当壳聚糖与累托石的比为0.06,壳聚糖脱乙酰度为90%时,制成的吸附剂吸附效率高.在pH值6～8,吸附时间为30min,吸附剂用量为5.0g/L时,Ni2+的吸附率迭99%以上,处理后的水符合国家污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准.此外还对该复合吸附剂结构进行了表征.     

N-取代羧甲基壳聚糖及其制备方法获国家发明专利授权

日前,由中科院海洋研究所李鹏程研究员等完成的N-取代羧甲基壳聚糖及其制备方法获国家发明专利授权。本发明属于海洋化工工程技术领域,是一种新的N-取代羧甲基壳聚糖化合物及其制备技术。N-取代羧甲基壳聚糖是由羧甲基壳聚糖与取代水杨醛在水溶液中反应得到希夫碱中间体,再经NaBH_4还原后得到不同分子量的N-取代羧甲基壳聚糖。研究表明,用     

酒石酸柱撑水滑石吸附水中的Ni~(2+)的特性研究

采用离子交换法制得酒石酸插层MgAl水滑石(MgAl-TA LDHs),并进行了XRD、IR、SEM、比表面积及孔径分析表征。考察了MgAl-TA LDHs吸附剂对溶液中Ni 2+的吸附能力,探讨了水滑石吸附剂投加量、Ni 2+溶液浓度、pH值以及吸附温度对Ni 2+吸附率的影响,并进行了动力学和热力学特征的研究。结果表明,适宜的水滑石投加量为2g/L,pH值以中性为宜,对于Ni 2+浓度不超过100 mg/L的溶液室温下Ni 2+吸附率在60%以上,而高温有利于提高Ni 2+吸附率。吸附过程符合二级动力学模型,吸附等温曲线可用R-P模型来描述。吸附过程能够自发进行,为吸热过程,属于化学吸附。     

复合吸附剂麦饭石-壳聚糖的制备及对Zn2+的吸附性能

含重金属离子的废水对人体和环境有极大的影响,采用吸附法对其进行处理,效果较好,但成本高,不易推广.为此,利用麦饭石负载壳聚糖制备了一种价廉的复合吸附剂.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其结构进行了表征,研究了不同pH值、不同吸附时间、不同吸附剂投加量对复合壳聚糖吸附Zn2+的影响.结果在pH值为6～8、吸附时间为40 min、复合吸附剂的投加量为4.0 g/L的条件下,复合吸附剂对Zn2+的吸附率达到95%以上,达到国家污水综合排放标准.通过对试验数据运用相关数学模型拟合,复合吸附剂对Zn2+的吸附符合Langmuir吸附等温式,其相关系数R2为0.965 1.因而复合吸附剂麦饭石-壳聚糖可有效地处理含锌废水.     

N,O-羧乙基壳聚糖的合成及对金属离子的吸附性能

利用壳聚糖与氯丙酸反应,制备了N,O-羧乙基壳聚糖,采用FT-IR、XRD和TGA等手段对其结构进行了表征。结果表明,在N aOH质量分数为15%和反应温度为60℃的条件下,脱乙酰度为90%的壳聚糖与3-氯丙酸(原料比1∶1.5)反应3 h,可制得取代度达0.83的羧乙基壳聚糖。对铜、钴、镍、锌、镉、汞、铅等七种金属离子吸附性能研究发现,羧乙基壳聚糖比壳聚糖有更好的吸附性能。     

响应面法优化改性芦苇生物炭对Se(Ⅳ)吸附条件研究

采用响应面法优化不同改性芦苇生物炭对水中硒的吸附条件,用Box-Behnken Design实验设计考察初始硒质量浓度、反应时间、吸附剂添加量和pH值等因素对硒去除率的影响。实验结果表明,各因素对芦苇生物炭(PB)去除硒的影响大小顺序依次为初始硒质量浓度、添加量、反应时间、初始溶液pH值;各因素对柠檬酸改性芦苇生物炭(CA-PB)和壳聚糖改性芦苇生物炭(CTS-PB)去除硒的影响大小顺序依次为初始硒质量浓度、反应时间、添加量、初始溶液pH值。PB吸附水中硒的最佳反应条件为初始硒质量浓度500μg/L,PB添加量为4.69g/L,初始溶液pH值为2.81,反应时间为2.50h,此时对硒的去除率达95.46%。CA-PB吸附水中硒的最佳反应条件为初始硒质量浓度479.76μg/L,CA-PB添加量为4.84g/L,初始溶液pH值为2.74,反应时间为2.59h,此时对硒的去除率达99.70%。CTS-PB吸附水中硒的最佳反应条件为初始硒质量浓度500μg/L,CTS-PB添加量为4.94g/L,初始溶液pH值为3.0,反应时间为2.50h,此时对硒的去除率达99.83%。     

羧甲基壳聚糖的制备及其在抗菌纸中的应用

研究了在碱性条件下,用一氯乙酸对壳聚糖进行化学改性,合成了具有良好水溶性的N,O-羧甲基壳聚糖。FTIR谱图表征了其结构,证实了在N和O上均发生了取代反应。测定了产物的取代度以及抑菌性能。同时采用浆内添加法和喷淋法制得了N,O-羧甲基壳聚糖抗菌纸,并检验了其抑菌效果。     

磁性交联壳聚糖的制备及其对钍(Ⅳ)的吸附研究

以戊二醛为交联剂,将壳聚糖包裹在Fe3O4磁子表面制成磁性壳聚糖(MC)。考察了MC对钍的最佳吸附时间、最佳pH和初始浓度。结果表明:MC对钍有很好的吸附性能,最佳pH为5,浓度为60μg/mL时MC对钍的吸附在7 h达到平衡,吸附量达49.60 mg/g,去除率达90%以上。利用拟一级反应动力学模型和拟二级反应动力学模型对实验数据进行拟合,并分别采用Freundlich模型和Langmuir模型对吸附等温线进行拟合。     

多金属普鲁士蓝类化合物亚铁氰化铜镍钴对铯离子的吸附

采用共沉淀法制备了一种多金属普鲁士蓝类化合物——亚铁氰化铜镍钴(CNC-PB),采用TEM、FTIR对其进行了表征,并利用XRF和穆斯堡尔谱对CNC-PB吸附交换铯离子的机理进行了初步分析。通过静态吸附实验,研究了吸附时间、pH值、Na~+浓度、初始Cs~+浓度、CNC-PB投加量等因素对吸附效果的影响,分析了吸附过程的反应动力学和吸附等温线。结果表明,随着溶液pH值的增大,CNC-PB对Cs~+的吸附量先增大后减少,吸附速度较快;在氯化钠溶液中,CNC-PB对Cs~+具有极高的选择性吸附能力;CNC-PB对Cs~+的吸附过程符合准二级动力学方程模型和Langmuir单分子吸附模型,最大吸附量为130.81mg/g。     

胶原/纤维素/壳聚糖凝胶珠对水溶液中Ni~(2+)的吸附

在以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([C4mim]Cl)为溶剂,制备胶原和纤维素复合凝胶珠吸附剂过程中,加入少量壳聚糖对凝胶珠进行改性。吸附实验结果显示,胶原/纤维素/壳聚糖凝胶珠(CCHB-CS,质量比2/3/1)能有效吸附水溶液中的Ni 2+,相较于胶原/纤维素凝胶珠(CCHB,质量比1/1)和壳聚糖/纤维素凝胶珠(CCSHB,质量比1/1),CCHBCS对Ni 2+离子的吸附能力有所降低;溶液pH值会影响CCHB-CS对Ni 2+的吸附,pH7.0为最佳条件;Langmuir单分子吸附模型适用于描述CCHB-CS吸附行为。