交联淀粉微球的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以可溶性淀粉为主要原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为制备反应的交联剂,环己烷为油相,过硫酸钾-亚硫酸氢钠(K_2S_2O_8-Na HSO_3)氧化还原体系为引发剂,Span80、Tween60为乳化剂,采用反向悬浮法制备交联淀粉微球,并利用红外光谱仪对交联淀粉微球的结构进行表征。以交联淀粉微球作为吸附剂,研究了吸附时间、淀粉微球的质量及Cr(Ⅵ)的初始浓度对Cr(Ⅵ)的吸附性能的影响并考察了淀粉微球吸附Cr(Ⅵ)的热力学特性。吸附实验发现,在淀粉微球质量为0.05 g、吸附时间为70 min、初始浓度为50 mg/L时交联淀粉微球对Cr(Ⅵ)的吸附量较高。热力学实验表明,交联淀粉微球对Cr(Ⅵ)吸附行为符合Langmuir热力学方程,相关系数为0.989 0。     

果胶磁性微球的制备及其对Mn(Ⅱ)及Cr(Ⅵ)的吸附性能

以氯化钙为交联剂,采用包埋法制备了一种果胶磁性微球吸附剂,通过红外光谱、扫描电镜、XRD、磁性分析和TGA对样品进行了表征,并考察了吸附时间、Mn2+(Cr6+)的浓度、吸附剂用量和吸附溶液的pH对果胶磁性微球吸附性能的影响。分析了果胶磁性微球分别吸附Mn(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附动力学、吸附等温线。结果表明:果胶磁性微球对Mn(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附达平衡分别需要4h和1.5h,饱合吸附量分别为54.35mg/g和9.62mg/g,吸附等温线较好地满足Freundlich模型和Langmuir模型,最大吸附量分别为102.04mg/g和25.45mg/g。吸附动力学符合准二级动力学模型,主要由化学吸附控制其吸附速率。     

污泥制备活性炭对 Pb(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的吸附和回收利用

在静态条件下研究了用污泥制备的活性炭吸附剂去除水溶液中Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的效果,考察了溶液pH值、吸附时间、吸附剂用量和Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的初始浓度对去除率的影响.结果表明,污泥制备的活性炭吸附剂对Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)具有较强的吸附性能,pH值是影响吸附的主要因素;吸附过程符合Langmuir吸附等温式;在试验条件下,其对Pb(Ⅱ)具有更高的去除能力.还探讨了吸附Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)后回收铅和镍的可行性.     

掺杂不同铁含量介孔SiO_2微球对甲基紫吸附研究

为改善印染废水的深度处理效果,通过吸附试验研究掺杂不同铁含量的介孔SiO2微球(Fe-MSM)吸附水中甲基紫(MV)染料的最佳吸附条件、动力学方程和吸附机理。采用XRD、FT-IR、N2吸附-脱附、SEM及AAS对吸附剂进行表征,考察了吸附剂用量、吸附时间、初始染料浓度、pH对吸附性能的影响,得出表观动力学方程及相关参数,并探讨了吸附机理。结果表明:铁掺杂量不同对MV吸附率的影响不大;初始浓度为50mg/L MV溶液,吸附剂用量为10mg,吸附平衡时间为30min,pH偏弱碱性时吸附性能最好达99%。吸附过程符合表观二级动力学方程,颗粒内扩散是速率控制步骤。     

改性磁性木薯渣微球的制备及对Pb(Ⅱ)的吸附

以固体废弃生物质木薯渣为原料,首先采用乙二胺和二硫化碳对其进行化学改性,然后反相乳液-交联聚合制备化学改性木薯渣磁性微球吸附剂。考察了Pb(Ⅱ)的初始浓度、吸附剂含量、吸附时间、pH和吸附温度对Pb(Ⅱ)的吸附规律及动力学行为;并通过扫描电镜和红外光谱对其进行表征。结果表明,木薯渣被乙二胺和二硫化碳成功改性;黄原酸酯木薯渣磁性微球(SCRM)的分散性和球形度好。在本实验考察范围内,SCRM对Pb(Ⅱ)吸附量可达304mg/g;动力学研究显示吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和拟二级动力学模型,吸附过程是一个受化学吸附机理控制的过程。     

5种改性淀粉吸附Cu~(2+)性能及动力学研究

具有一定功能基团的改性淀粉可提高对重金属离子的吸附能力,分别以阳离子淀粉、磷酸酯淀粉、磷酸酯双淀粉、氧化淀粉和尿素淀粉5种改性淀粉为吸附剂,以紫外分光光度法测量吸附后的Cu~(2+)质量浓度,考察了改性淀粉对Cu~(2+)的吸附动力学,并对比了不同改性淀粉的吸附效果。结果表明,在改性淀粉用量为0.1g、铜离子初始浓度为2g/L、溶液体积为100mL的条件下饱和吸附,其中磷酸酯淀粉吸附量最大,达50.7mg/g。吸附动力学研究表明5种改性淀粉的吸附等温数据均符合Freundlich模型。阳离子淀粉吸附数据符合准二级动力学模型,其余4种改性淀粉吸附数据更符合准一级动力学模型。     

P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球的制备及其吸附性能

采用分散聚合法制备聚P(St-GMA)微球,通过开环反应将亚氨基二乙酸(iminodiacetic acid,IDA)接枝在微球的表面,然后与金属离子的螯合,制备了一种P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球吸附剂。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)和电导率仪等对其进行了表征。探讨了P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球对牛血清蛋白(bovine serum albumin,BSA)的吸附性能,考察了pH值和吸附时间等对BSA的吸附量的影响,研究了其吸附动力学和吸附热力学特性。结果表明,pH=6时,吸附量最大;在298K时,P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球的最大吸附量为37.66mg/g,吸附符合Langmuir方程;动力学研究结果表明,准二级动力学方程能较好拟合动力学实验结果。     

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。     

阳离子淀粉微球的合成与表征

以可溶性淀粉为原料,环己烷和水构成反相悬浮体系,Span60和Tween60为复配乳化剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,采用反相悬浮聚合法合成中性淀粉微球,再用醚化剂GTA与中性淀粉微球反应,制得阳离子淀粉微球.以微球的平均粒径和溶胀度为指标,分析了不同因素对微球合成的影响.运用红外光谱、扫描电镜、粒度分析仪对产物进行了表征分析.实验结果表明,该阳离子淀粉微球结构致密、强度高,平均粒径为15.2μm,并接枝有季胺盐阳离子基团,可作为一种良好吸附载体.     

改性磁性壳聚糖微球对氟离子的吸附特性研究

使用电喷法和原位生成法结合制备了磁性壳聚糖(CS)微球,通过氨基化和负载镧改性制备了具有除氟性能的磁性CS微球吸附剂。采用批量实验法对微球吸附剂的氟离子吸附行为进行了研究。结果表明:当溶液pH=9,温度高于15℃,吸附时间超过8h时,吸附基本达到平衡。对于初始氟离子浓度为20mg/L的溶液,吸附剂对氟离子的去除率能达到96%以上。饱和吸附量为(19.747~25.556)mg/g。吸附过程符合Langmuir等温方程和准二级动力学方程。吸附剂制备过程简单,耗能低且环保,具有较好的应用前景。     

混酸掺杂聚吡咯/凹凸棒石复合材料对甲基橙的吸附性能

采用原位聚合法合成了盐酸(HCl)与对甲苯磺酸(TSA)共掺杂的聚吡咯/凹凸棒石(PPy/ATP)复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对复合材料的结构进行表征,发现聚吡咯微球包覆在凹凸棒石的外面,形成了粗糙的表面,其红外谱图与聚吡咯的基本一致,只是强度略有变化。考察了吸附时间、吸附剂用量、pH值和溶液初始浓度对复合材料吸附甲基橙的影响,结果表明,在45℃,溶液初始浓度为35mg/L,pH值=7,反应时间为4h,0.02g的复合材料对甲基橙的吸附效果最好;吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温式,最大吸附量为143.07mg/g。     

修饰环糊精去除水溶液中金属离子Zn(Ⅱ)及Cr(Ⅲ)的研究

研究均苯四甲酸酐修饰β——环糊精微球去除水中重金属离子Zn(Ⅱ)及Cr(Ⅲ)的吸附性能。讨论吸附时间,金属离子浓度对吸附的影响。实验结果表明,当环糊精微球表面被酸酐修饰从而引入大量的羧酸根后,吸附剂对金属离子的吸附性能大大的提高。金属离子吸附动力学拟合结果显示,两种金属在修饰微球上的吸附皆符合准二级动力学方程。用Langmuir及Freundlich方程对吸附等温线进行拟合,前者拟合效果较好(R20.99),表明金属离子是以单分子形式吸附。     

胶原纤维对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

胶原纤维(CF)作为吸附剂去除水中Cr(Ⅵ),研究了CF去除Cr(Ⅵ)时溶液pH值、温度、吸附剂用量和Cr(Ⅵ)初始浓度对去除效率的影响。结果显示,CF对Cr(Ⅵ)的去除率随溶液pH值降低而升高,在pH值为2.0时达到最大,随吸附剂用量增大而增大,随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而减小,CF对Cr(Ⅵ)的吸附量随吸附剂用量增加而减小;随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而增加,最后趋于稳定。吸附平衡时间为6h,最佳吸附温度为40℃。测定了吸附等温线和吸附动力学曲线,结果表明,Freundlich等温方程能更好地描述CF对Cr(Ⅵ)的吸附,吸附动力学符合伪二级吸附速率方程。FT-IR和SEM-EDS分析表明,CF表面含有大量氨基羧基及羟基等活性官能团,CF对Cr(Ⅵ)的吸附过程存在铬酸根阴离子与质子化活性官能团的静电吸附作用和离子交换作用。     

红薯淀粉基微球的制备及其对污水中Cu~(2+)的去除研究

以红薯粉为原料、Span 60与Tween 60为乳化剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,采用反相乳化交联法制备淀粉微球,用红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)及比表面积和孔径分析仪对其进行表征和分析,并对模拟Cu~(2+)污水进行吸附测试,探寻最佳吸附条件,并将最优吸附条件应用于西安汉城湖水样的Cu~(2+)吸附测试。研究发现,制备的红薯淀粉微球的结构良好,且当淀粉微球投入浓度为0.12 g·m L-1、吸附时间为45 min时,吸附效果最佳;汉城湖水样测试显示,Cu~(2+)去除率达到82.45%。     

氨基功能化P(St-HEMA)磁性微球的制备及对Pb(Ⅱ)的吸附性能

采用分散聚合法制备了P(St-HEMA)磁性微球,利用乙二胺与磁性微球进行反应得到表面含有氨基的[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球。通过扫描电镜(SEM)、光学显微镜、傅立叶红外光谱(FT-IR)和样品磁力振荡计(VSM)等对样品进行了表征,并将其应用于对含Pb(Ⅱ)的模拟废水吸附性能研究。考察了pH值、吸附剂用量和吸附时间等因素对吸附量的影响,[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球对Pb2+具有较好的吸附能力;在298 K时,[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球对Pb^2+的吸附符合准二级动力学模型且为化学吸附过程,在90 min内基本达到吸附平衡,最大吸附量高达87.566 mg/g,Langmuir等温吸附数学模型能比较好地拟合[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球对Pb^2+的吸附。     

溴化十六烷基三甲基铵在麦壳上的吸附研究

以麦壳为吸附剂,研究其对污水中阳离子表面活性剂溴化十六烷基三甲基铵(CTMAB)的吸附特性。考察了吸附剂用量、吸附时间、CTMAB初始浓度、溶液pH、吸附液盐度、温度等条件对吸附的影响。结果表明:随着麦壳用量的增加,吸附量逐渐减小;麦壳对CTMAB的吸附反应速率很快,40min即可达到吸附平衡;随着CTMAB初始浓度以及pH值的增加,吸附量均逐渐增大;随着Ca2+浓度的增大,吸附量逐渐减小;随着反应温度的升高,吸附量缓慢增大。麦壳对CTMAB的吸附符合Langmuir和Freundlich模型。     

壳聚糖交联腐殖酸凝胶球吸附渗滤液中重金属离子研究

以甲醛(CH₂O)为交联剂,聚乙二醇(PEG)为制孔剂,将腐殖酸(HA)交联到壳聚糖(CS)上成功制备了一种新型多孔吸附材料CS-HA凝胶球,研究其对Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附行为,以及在渗滤液环境下这四种重金属离子的动态吸附效果。结果表明：CS-HA凝胶球对Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的最佳吸附pH分别为3、8、6和6;吸附均为自发进行的;吸附过程更符合拟二级动力学过程和Langmuir等温模型,其单层饱和吸附量分别为108.84 mg/g、170.40 mg/g、104.95 mg/g和92.80 mg/g。在动态吸附实验中,CS-HA凝胶球能同时吸附渗滤液中的Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ),四种重金属离子的动态总吸附量相近;Ni(Ⅱ)达到耗竭点的时间最长,对吸附剂的利用率相对最高。FTIR红外光谱结果表明CS-HA凝胶球中的氨基、羟基和羧基等官能团与重金属离子的络合作用是主要的吸附机制。     

城市污水厂污泥改性物对Hg(Ⅱ)吸附的研究

以城市污水处理厂活性污泥为原料,制取干污泥,并将其和化学改性污泥作为吸附剂,对含Hg(Ⅱ)离子的废水进行了吸附试验研究.考察了溶液pH值、吸附剂用量和Hg(Ⅱ)离子的初始浓度对去除率的影响.结果表明,干污泥及其化学改性污泥吸附剂对Hg(Ⅱ)离子的吸附符合Lagergren一级动力学方程.在试验条件下,化学改性污泥的相对吸附量高于干污泥,因此,活性污泥经过化学改性后能够提高对Hg(Ⅱ)离子的吸附能力.用0.1mol/L HNO3溶液进行超声解吸附,Hg(Ⅱ)离子的回收率可达70%左右.利用这种吸附剂可以有效地去除工业废水中的Hg(Ⅱ)离子.     

淀粉基材料对苯胺吸附行为的研究

以可溶性玉米淀粉为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用反相悬浮聚合法,合成了一种淀粉基材料-淀粉微球(CSM).研究了淀粉基材料-淀粉微球(CSM)对苯胺的吸附行为,并根据吸附等温线研究了其吸附热力学性质,并利用红外光谱、X射线衍射仪对淀粉微球及其吸附产物结构进行了表征,初步探讨吸附机理.结果表明:在研究范围内,CSM对苯胺的吸附行为同时符合Langmuir方程和Freundlich方程;等温吸附线和热力学计算结果都显示CSM对苯胺的吸附是一个自发、放热过程,主要通过物理方式吸附.     

功能化介孔吸附剂的制备及其对银离子吸附性能的研究

以F127和CTMABr为模板剂,采用一步法经水热合成了巯基(-SH)修饰的新型介孔吸附剂,并将其应用于水溶液中Ag 的去除研究.分别考察了初始pH值、振荡时间、Ag 初始浓度和金属离子竞争对介孔吸附剂性能的影响.结果表明,在pH 5～6的范围内该吸附剂Ag 吸附量最大(Q=2.998mmool/g),其吸附机理是巯基(-SH)与Ag 的离子交换和配位化学吸附反应.在Cu2 、Ni2 、Co2 和pb2 等竞争性金属阳离子存在的情况下,Ag 去除率仍然高达90%以上.该介孔吸附剂对Ag 具有较高的吸附效率,其吸附符合Langmuir模型.