磁性复合凝胶球的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以海藻酸钠(SA)、自制羧甲基壳聚糖(CMCS)和纳米Fe₃O₄为原料,采用落球法制备Fe₃O₄/CMCS/SA复合凝胶球(MCSB)吸附剂,用FTIR和SEM进行表征。考察了吸附剂用量、吸附时间、溶液pH、吸附温度和溶液初始质量浓度对亚甲基蓝(MB)吸附性能的影响,研究了MCSB对MB的吸附动力学和热力学。结果表明:在吸附剂用量为0.4 g/L、pH为7、吸附时间为100 min、MB初始质量浓度为50 mg/L的条件下,MCSB对MB的去除率和吸附容量分别达到90.62%和113.28 mg/g,吸附过程符合准二级动力学方程(R²=0.998 39)和Langmuir吸附等温线模型(R²=0.999 46)。     

N-TiO_2/壳聚糖复合水凝胶的制备及对染料废水的脱色研究

以尿素为氮源,采用直接混合法制备了氮掺杂纳米TiO_2粉末,再利用溶胶凝胶法制备的N-TiO_2/壳聚糖复合水凝胶处理模拟染料废水(活性染料溶液),考察了N-TiO_2/壳聚糖复合水凝胶用量、处理时间、处理温度、pH等对染料废水脱色效果的影响。结果表明:超声协助能显著提高染料废水的脱色率;活性染料初始质量浓度为0.04g/L,溶液为弱酸性(pH=4～5)或弱碱性(pH=8～9),N-TiO_2/壳聚糖复合水凝胶用量0.1g,45℃处理45min时,对染料废水的脱色率大于96%;N-TiO_2/壳聚糖复合水凝胶处理染料废水时,不仅发生了物理吸附,而且还有光催化降解作用,但后者不显著。     

污泥-稻壳生物炭对水中亚甲基蓝的吸附

以给水污泥与稻壳为主要原料，添加适量聚乙烯醇、磷酸和海泡石，通过真空热解方式制备一种可悬浮的颗粒状吸附材料，并将其用于去除模拟印染废水中的亚甲基蓝（MB）。通过批量吸附实验考察吸附剂用量、溶液pH、污染物初始质量浓度以及吸附时间等参数对吸附效果的影响，通过等温吸附模型和动力学模型研究其吸附行为，并利用BET、XRD、SEM-EDS以及FTIR探索吸附机理。结果表明，在MB初始质量浓度为61 mg/L、颗粒吸附材料用量为8 g/L、pH为8、吸附时间为90 min、吸附温度为25℃的条件下，溶液中的MB达到最大去除率81.66%。等温吸附曲线和吸附动力学结果表明，该吸附过程与Langmuir等温吸附模型、准二级动力学模型的拟合度较好，表明吸附材料对MB的吸附过程主要为单分子层的化学吸附，理论最大吸附量为66.67 mg/g。微观分析表明，吸附材料主要是通过中孔及纤维吸附、羟基取代和π-π相互作用吸附废水中的MB。     

活性炭吸附活性黄3RS染料的研究

针对活性炭对活性黄3RS染料模拟废水吸附的影响因素,比较了不同活性炭目数、初始质量浓度、pH值和温度条件下活性炭吸附活性黄3RS染料模拟废水的去除率。结果表明:静态吸附中活性炭质量0.1 g,粒径425μm(35目),活性黄3RS染料模拟废水pH值为4.0,初始质量浓度为20 mg/L,温度为50℃吸附300 min,模拟废水染料的去除率达99.9%。用准二级动力学方程模拟活性炭对活性黄3RS染料的吸附,其相关系数R~2=0.999,表明活性黄3RS染料在活性炭上的吸附遵循准二级动力学方程。     

响应面法优化磁性氧化石墨烯吸附亚甲基蓝及其动力学研究

采用超声-沉淀法制备磁性氧化石墨烯(MGO)复合材料。通过傅里叶红外光谱仪FTIR和场发射扫描电子显微镜FESEM对MGO进行表征。采用响应面优化实验设计对MGO吸附亚甲基蓝(MB)的工艺过程进行了优化,设定Fe_3O_4质量浓度、氧化石墨烯(GO)质量浓度、吸附温度和MB初始质量浓度为4个因素,MB吸附率为响应值,建立了吸附率与上述因素之间的二次多项式模型,确定最佳吸附条件,并进行动力学方程和吸附等温线拟合。结果表明,Fe_3O_4用量和MB初始质量浓度是显著因素,MB的最佳吸附条件为:Fe_3O_4质量浓度4. 08 g/L、GO质量浓度4. 76 g/L、温度40℃、MB初始质量浓度18. 5 mg/L,此时吸附率可达99. 09%。吸附符合Langmuir等温线方程。MGO呈褶皱片层结构,含有羧基、羰基、羟基和环氧基等活性基团,是一种用于处理染料废水的高效、绿色吸附剂。     

树枝纤维介孔二氧化硅的功能化及其对结晶紫染料的吸附性能北大核心

以正硅酸乙酯为硅源,十六烷基溴化铵为表面活性剂,去离子水为溶剂,尿素为碱性催化剂,在水热条件下制备了树枝纤维介孔二氧化硅(KCC-1)微球,并以三氨基丙基三甲氧基硅烷为改性剂对其进行改性,制备NH2-KCC-1。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对KCC-1与NH2-KCC-1进行表征,并考察KCC-1和NH2-KCC-1对结晶紫染料的吸附性能,研究了时间、pH、染料初始质量浓度等条件对染料吸附的影响。结果表明,KCC-1对结晶紫的吸附量仅为40.35 mg/g,而氨基改性后的吸附量为243.82 mg/g,且吸附动力学过程符合拟二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir模型。     

回收海藻酸钠制备吸附剂对Cu~(2+)的吸附性能

以印花废水中回收的海藻酸钠为原料,制备了海藻酸钙凝胶颗粒吸附剂,考察了吸附剂在不同pH值、时间、用量和初始浓度条件下对Cu~(2+)吸附效果的影响,研究了Cu~(2+)吸附过程中的热力学和动力学。结果表明,采用回收海藻酸钠为原料制备的吸附剂,能有效去除水中Cu~(2+),在吸附剂质量浓度1.2 g/L,pH=5.4,初始质量浓度100 mg/L,吸附时间300 min的条件下,Cu~(2+)去除率可达90%以上。吸附过程符合准二级动力学和Langmuir吸附等温模型。热力学研究表明,吸附剂对Cu~(2+)吸附是吸热发应,且反应能自发进行。     

Fe_3O_4@V_C磁性纳米粒子对Cr(Ⅵ)的吸附性能

通过水热法合成Fe_3O_4@V_C磁性纳米粒子,采用透射电镜、红外光谱和X射线衍射等表征手段对合成的粒子结构进行表征。探讨了pH值、吸附时间、吸附剂用量、溶液初始浓度等因素对六价铬Cr(Ⅵ)吸附的影响,并对Cr(VI)的吸附热力学和动力学进行了研究。结果表明,在pH为1.50,25℃条件下,磁性纳米粒子对Cr(VI)的饱和吸附量可达39.12mg/g,吸附率为85%以上。吸附性能试验表明,磁性纳米粒子对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir热力学模型和HO准二级动力学吸附模型。     

交联羧甲基玉米淀粉对水溶液中亚甲基蓝吸附特性的研究

采用交联羧甲基玉米淀粉吸附剂对模拟废水中的亚甲基蓝进行吸附性能研究。考察了吸附剂用量、pH、吸附时间以及染料初始浓度等因素对亚甲基蓝吸附效果的影响,并进行交联羧甲基玉米淀粉去除亚甲基蓝染料的吸附等温线拟合及吸附动力学研究。结果表明,当亚甲基蓝初始浓度100mg/L、pH6.0、交联羧甲基玉米淀粉用量0.2g、吸附温度25℃以及吸附时间60min时,亚甲基蓝吸附率可达95.66%;25℃下交联羧甲基玉米淀粉理论饱和吸附量为80mg/g;染料吸附等温线符合Langmuir模式(R~2>0.99);吸附过程符合准一级和二级反应动力学方程(R2>0.99)。      

悬浮纳米TiO2自然光助催化降解偶氮染料酸性大红GR

以自然光为光源,悬浮纳米TiO2为光降解催化剂,研究了溶液pH值、酸性大红GR初始质量浓度、TiO2质量浓度、H2O2的质量浓度及光照时间对偶氮染料酸性大红GR降解的影响.结果表明悬浮纳米TiO2自然光光助催化降解酸性大红GR的适宜条件为:溶液pH值6.5,酸性大红GR初始质量浓度40 mg/L,TiO2质量浓度1.2 g/L,H2O2质量浓度5 g/L,光照时间为120 min.在此条件下,酸性大红GR降解率达75%以上,且降解反应符合一级反应动力学,其动力学常数为0.011 min-1.     

改性甘蔗渣对直接染料吸附性能研究

以柠檬酸改性后的甘蔗渣作为生物吸附剂,对染料直接大红4BS和直接蓝2B进行吸附研究,分析了温度、时间、盐浓度、吸附剂用量、染液初始浓度等因素对染料吸附性能的影响,通过吸附动力学模型和吸附等温线研究了改性甘蔗渣对两种染料的吸附规律和吸附模型。结果表明,在染料浓度50 mg/L,吸附剂加入量1.2 g,pH值为2,吸附温度90℃,吸附时间直接大红4BS为180 min、直接蓝2B为240 min的条件下,改性甘蔗渣对直接大红4BS和直接蓝2B有很好的吸附效果;染液初始浓度对吸附有显著影响,吸附率随着染液初始质量浓度增加而下降;吸附符合二级动力学模型,Langmuir吸附模型能更好地说明吸附行为。     

赖氨酸改性纳米纤维素的表征及其对亚甲基蓝的吸附行为研究

为了制备可生物降解的高效吸附材料,以竹浆纳米纤维素为原料,通过高碘酸钠氧化和Schiff碱反应,得到了赖氨酸改性的纳米纤维素,采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和热重分析(TG)等表征手段证实了赖氨酸成功引入到纳米纤维素的表面。以亚甲基蓝(MB)为模型物,研究了其吸附性能。考察了吸附剂添加量和溶液pH值对平衡吸附量的影响。结果表明,与纳米纤维素(NFC)、醛基纳米纤维素(NFC-CHO)相比,赖氨酸改性纳米纤维素(NFC-g-Lysine)的吸附能力大幅提高,当NFC-g-Lysine添加量0.08%、pH值为9、MB浓度为200mg/L时,NFC-g-Lysine对MB的平衡吸附量达到178 mg/g,相比NFC(110 mg/g)提高了61%;NFC-g-Lysine等温吸附过程符合Freundlich模型;动力学数据表明NFC-g-Lysine对MB的吸附满足伪二级动力学方程。     

剩余污泥对酸性红14染料的吸附特性北大核心

采用剩余污泥作为低成本吸附剂对偶氮染料酸性红14进行批次吸附试验,发现pH是影响吸附过程的关键因素,低于等电点(pH 3~4)条件下,污泥絮体表面带负电荷,产生的静电吸引作用是平衡吸附量倍增的主要原因。温度升高对吸附过程有一定的促进作用。染料负荷升高,平衡吸附量和平衡质量浓度均升高,染料去除率下降。实际应用中,可根据目标平衡质量浓度或染料去除率,计算最佳染料负荷,从而指导工艺设计。试验条件下,吸附过程符合Freundlich吸附等温线模型(1/n为0.3~0.4)和准二级动力学模型;热力学分析表明该吸附过程属于自发吸热过程。     

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。     

制革固体废弃物对皮革染料的吸附等温线和动力学研究

表明了工业植鞣革和铬鞣革固体废物具有较强的吸附能力,可以经济有效的地去除制革废水中的染料。废水取自皮革湿整理工序,分析了两种皮革废物(铬鞣革和植鞣革)吸附过程的pH值以及染料废水的浓度变化范围。在最佳的吸附pH(2~3)下,得到铬鞣革屑对酸性黄194染料、酸性红357染料和酸性黑210染料的吸附等温线和吸附动力学。酸性黄194染料、酸性红357染料和酸性黑210染料的吸附等温线为C1、H2和H3形,分别符合Henry、Langmuir和BET吸附模型。三种染料的动力学均符合Elovich模型,表明吸附过程为化学吸附。对酸性黄194染料的吸附分别用拟一级动力学和拟二级动力学方程进行拟合,酸性红357染料用拟二级动力学方程进行拟合。此外,酸性黄194染料的吸附受边界层扩散的影响,而酸性红357染料和酸性黑210染料的吸附受到颗粒内扩散的影响。     

黄麻纤维活性炭对亚甲基蓝和甲基橙溶液的吸附性能研究

以黄麻纤维为原料,采用磷酸活化法制得黄麻纤维活性炭作为吸附剂,以纺织印染加工中较为常用的亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)染料溶液为吸附质,研究染料溶液初始浓度、活性炭投加量、吸附时间等因素对黄麻纤维活性炭吸附性能的影响。结果表明:随着染料溶液初始浓度的增加,两种染料的去除率逐渐降低,吸附量逐渐增大;随着活性炭投加量的增加和吸附时间的延长,两种染料的去除率和吸附量均呈现逐渐增大的变化规律;水浴温度对两种染料的去除率和吸附量影响都较小;染料溶液pH值对两种染料吸附性能的影响存在较大差异,MB的去除率和吸附量随染料溶液pH值增加而增大,而MO的去除率和吸附量随之减小。     

三维石墨烯气凝胶的制备及对罗丹明B的吸附性能

以氧化石墨烯(GO)为原料,亚硫酸氢钠为还原剂,采用较温和的化学还原法将GO还原成石墨烯,并通过冷冻干燥技术制备具有三维立体结构的石墨烯气凝胶(GA),探究其对罗丹明B(RhB)染料溶液吸附性能的影响;并对吸附平衡、吸附动力学和吸附机理进行研究。结果表明:GA对RhB染料的吸附性较好,吸附剂投加量、RhB溶液初始质量浓度以及吸附时间等因素均对吸附性能有影响;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温线模型,表明GA对RhB染料的吸附反应是化学吸附,且呈单分子层吸附。颗粒内扩散模型分析表明,GA对RhB染料的吸附过程中内部扩散是吸附速率的控制步骤,但不是唯一的速率控制步骤,吸附机理较为复杂。     

绿茶微粉对染料亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附研究

亚甲基蓝和孔雀石绿是造成水体污染的偶氨工业染料.本文研究在不同的颗粒、pH、吸附剂量、吸附时间条件下绿茶微粉对亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附效果,并分析其吸附速率曲线和吸附等温线.结果表明,常温下绿茶微粉能够较好地吸附亚甲基蓝和孔雀石绿,且颗粒越小吸附效果越佳;亚甲基蓝和孔雀石绿最佳吸附pH分别是7和5,吸附饱和量分别是19.37 mg/g和16.50 mg/g.在初始染料质量浓度20 mg/L条件下,240 min左右可达到吸附平衡.吸附动力学分析表明,绿茶微粉对亚甲基蓝和孔雀石绿的生物吸附平衡数据均与拟二级速率方程拟合度较好,吸附规律分别符合Langmuir和Freundlich等温式.     

Fe~(3+)掺杂TiO_2/硅藻土复合光催化降解罗丹明B

采用多孔材料硅藻土为载体,通过溶胶-凝胶法制备负载型Fe掺杂TiO_2。利用SEM和EDX技术对合成的Fe掺杂TiO_2/硅藻土复合材料进行表征。研究表明,复合材料对染料的吸附和光降解能力高于TiO_2/硅藻土和硅藻土。约85%的初始质量浓度为50 mg/L的染料可在240 min内被有效地吸附和降解。脱色率取决于pH值、光催化剂质量浓度和染料质量浓度等条件。此外,罗丹明B染料在日光下可能的降解途径主要包括四个过程:脱乙基、发色共轭结构的破坏、开环和矿化。     

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。