CA@CS-MMT复合纳米纤维的制备及对Cr(Ⅲ)的吸附

采用静电纺丝结合溶液插层法制备了醋酸纤维素@壳聚糖改性蒙脱土(CA@CS-MMT)复合纳米纤维,并用于水中Cr(Ⅲ)的吸附.通过SEM、TEM、FTIR及XRD对复合纳米纤维的结构与性能进行了表征,考察了CS-MMT含量、pH、温度、吸附剂用量及Cr(Ⅲ)初始质量浓度对吸附效果的影响.结果表明,CS-MMT的加入使纳米纤维的平均直径由320 nm下降至180～210 nm,当CS-MMT含量为CA质量的2％时,蒙脱土片层在纤维内部形成连续结构,制备的CA@CS-MMT-2对水中Cr(Ⅲ)具有良好的吸附性能,在25℃,pH为5.5±0.1,Cr(Ⅲ)初始质量浓度为50 mg/L,吸附剂用量为0.2 g/L时,拟合最大吸附量可达144.93 mg/g;吸附剂投加量为0.4～1.0 g/L时,可将水中Cr(Ⅲ)的质量浓度由10或20 mg/L降低至1.5 mg/L以下.该吸附过程符合Langmuir等温吸附和准二级动力学方程,循环3次后Cr(Ⅲ)吸附量仍可达99.13 mg/g.     

蒙脱土-腐植酸-壳聚糖复合物对亚甲基蓝的吸附研究

采用溶液插层法制备出蒙脱土、腐植酸、壳聚糖复合物,并通过红外光谱对其进行结构表征。以此复合物为亚甲基蓝的吸附剂,考察了染料溶液pH和浓度、吸附时间和吸附温度等因素对吸附性能的影响。结果表明,在吸附剂用量为0.10 g,pH为10,染料质量浓度为50 mg/L,吸附温度为30℃,吸附时间为50 min条件下,吸附剂对亚甲基蓝的吸附容量达到44.74 mg/L。蒙脱土、腐植酸、壳聚糖复合物吸附剂对亚甲基蓝的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型。     

复合柱撑蒙脱土的制备及其吸附性能的研究

为了解决含Cr(Ⅵ)废水问题,选择吸附法去除废水中的铬离子。以蒙脱土为载体,以CPB和钛酸丁酯作为柱化剂制备复合柱撑蒙脱土。以复合柱撑蒙脱土为吸附剂,重铬酸钾中的铬离子为去除目标,对复合柱撑蒙脱土的制备工艺条件进行筛选。实验结果表明,在制备复合柱撑蒙脱土时悬浮液浓度为1g/200m L时所制得的吸附剂的吸附率较好;在柱撑剂的加入比例上,当CPB/钛酸丁酯配比为1g/15mmol时吸附率最好,在改性剂加入方式上,两者同时加入最优。     

改性纳米蒙脱土对废水中Cr(Ⅵ)的吸附行为研究

以纳米蒙脱土(MNT)、溴化十六烷基吡啶(CPB)和EDTA为原料,采用溶胶-凝胶法,制备了CPB-MNT(C-M)和CPB-EDTA-MNT(C-E-M)吸附剂,采用XRD、SEM、N2吸附-脱附和FTIR进行表征,考察其对Cr(Ⅵ)的吸附行为,并研究了吸附等温方程和吸附动力学。结果表明,经改性后,CPB和EDTA成功进入蒙脱土层间,使层间距由0.95 nm分别增大到1.69 nm和2.12 nm,单位吸附量由4.02 mg/g分别增大到7.11 mg/g和11.91 mg/g;相同条件下,对Cr(Ⅵ)去除率C-E-M(99.19%)>C-M(59.25%)>MNT(32.5%);C-E-M吸附模拟废水中Cr(Ⅵ)符合拟二级动力学和Langmuir方程,极限吸附量和Langmuir常数分别是44.41 mg/L和0.731 2;吸附机理主要是物理吸附和化学吸附。C-E-M吸附剂用于处理含Cr(Ⅵ)废水具有巨大的前景。     

改性纳米蒙脱土对废水中Cr(Ⅵ)的吸附行为研究

以纳米蒙脱土(MNT)、溴化十六烷基吡啶(CPB)和EDTA为原料,采用溶胶-凝胶法,制备了CPB-MNT(C-M)和CPB-EDTA-MNT(C-E-M)吸附剂,采用XRD、SEM、N2吸附-脱附和FTIR进行表征,考察其对Cr(Ⅵ)的吸附行为,并研究了吸附等温方程和吸附动力学。结果表明,经改性后,CPB和EDTA成功进入蒙脱土层间,使层间距由0.95 nm分别增大到1.69 nm和2.12 nm,单位吸附量由4.02 mg/g分别增大到7.11 mg/g和11.91 mg/g;相同条件下,对Cr(Ⅵ)去除率C-E-M(99.19%)C-M(59.25%)MNT(32.5%);C-E-M吸附模拟废水中Cr(Ⅵ)符合拟二级动力学和Langmuir方程,极限吸附量和Langmuir常数分别是44.41 mg/L和0.731 2;吸附机理主要是物理吸附和化学吸附。C-E-M吸附剂用于处理含Cr(Ⅵ)废水具有巨大的前景。     

粉煤灰-膨润土复合吸附剂处理含Cr(Ⅵ)废水

以粉煤灰和膨润土为原料,制备了粉煤灰-膨润土复合吸附剂,研究了该复合吸附剂对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能,结果表明:在温度为25℃,pH值为4,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为22 mg/L,复合吸附剂用量为8 g/L,吸附时间为1 h,Cr(Ⅵ)的去除率可达到91%以上。     

蒙脱土/聚丙烯硫脲复合材料对铬(Ⅵ)吸附行为

制备了蒙脱土/聚丙烯硫脲复合材料,考察了该材料对Cr(Ⅵ)的吸附能力,研究了震荡时间、吸附剂用量、溶液的pH值、温度对吸附剂吸附量的影响。实验结果表明:在313K的温度下,吸附剂用量为20mg,震荡时间为3h,pH=1时,最大吸附量可达53.13mg/g。该等温吸附过程可以用Langmuir方程进行较好拟合,动力学研究表明Cr(Ⅵ)在蒙脱土/聚丙烯硫脲上的吸附机理符合二级动力学。     

高岭土负载壳聚糖处理铬渣污染地下水

采用高岭土负载壳聚糖复合吸附剂吸附处理铬渣污染的地下水,确定了最佳反应条件:壳聚糖与高岭土质量比为0.06,pH为4,吸附时间60 min,吸附剂用量为2.00 g/L,在此条件下去除率可达94.67%,Cr(Ⅵ)由0.5mg/L降至0.026 mg/L,可满足GB/T 14848—1993的Ⅲ类标准要求。该吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合Freundlich、Langmuir和D-R吸附等温模型,主要以物理吸附为主。研究表明高岭土负载壳聚糖适于处理铬渣污染的地下水。     

QCS-TBT有机无机杂化膜对重金属Cr(Ⅵ)吸附性能研究

利用溶胶-凝胶法制备出一系列季铵化壳聚糖-钛酸正丁酯有机无机杂化膜,该杂化膜能够较好地对水中Cr(Ⅵ)进行化学和物理吸附。研究了杂化膜中钛酸正丁酯含量、溶液pH值、吸附时间和Cr(Ⅵ)溶液初始浓度等因素对Cr(Ⅵ)吸附能力的影响。结果表明:当Cr(Ⅵ)初始浓度为40mg/L时,钛酸正丁酯质量分数为20%、pH值为3,吸附时间为3.5h时,该有机无机杂化膜最佳吸附量为15.6mg/g。     

含钛高炉渣制备复合吸附剂及其铬吸附性能

Cr(Ⅵ)是一种有害污染物,既污染水环境,也会对人体造成伤害。本文以工业固废含钛高炉渣为原料,通过酸浸得到浸出渣基体,经壳聚糖改性,制备一种新型GLZ-jcz/CS复合吸附剂,用来去除废水中的Cr(Ⅵ)。研究了吸附温度、废水pH、吸附剂量、Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附时间对Cr(Ⅵ)吸附性能的影响。以Cr(Ⅵ)吸附率为评价指标,确定最优实验条件,并研究了GLZ-jcz/CS复合吸附剂的再生性能。采用扫描电子显微镜、傅里叶红外变换光谱仪、X射线光电子能谱仪、BET比表面积测试仪对GLZ-jcz/CS复合吸附剂进行表征,结合吸附动力学模型和吸附等温线模型分析,确定吸附机理。实验结果表明：当吸附温度为70℃、废水pH=4、吸附剂用量为0.13g、Cr(Ⅵ)初始浓度为50mg/L、吸附时间为2h时,吸附率达到99.8%,吸附容量可以达到67mg/g,GLZ-jcz/CS复合吸附剂经过6次洗脱,吸附率仍可达到96%以上,吸附模型符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型。     

膨润土-壳聚糖复合吸附剂处理水中Cr(Ⅵ)的研究

将壳聚糖与膨润土结合,制备出复合吸附剂,研究了其对Cr(VI)的吸附,详细探讨了复合吸附剂吸附Cr(VI)的最佳工艺条件。结果表明,复合吸附剂对Cr(VI)具有较好的吸附性能,吸附的最佳工艺条件是:pH值为4～6,废水中Cr(VI)质量浓度不大于10mg/L,吸附平衡时间为40min左右,吸附剂用量为8.0g/L,壳聚糖与膨润土质量比为0.04。与单一的膨润土或壳聚糖相比,该吸附剂对Cr(VI)离子的吸附速度快、吸附能力强,并且具有成本低、应用范围广等优点。     

麸皮去除废水中Cr(VI)的实验研究

以麸皮为生物吸附剂,考察麸皮用量、废水pH、时间、Cr(Ⅵ)初始浓度对废水中Cr(Ⅵ)去除率的影响。结果表明,麸皮作为生物吸附剂可有效去除废水中的Cr(Ⅵ),麸皮用量200 g/L,pH=2、Cr(Ⅵ)初始浓度为5 mg/L,吸附240 min时,Cr(Ⅵ)去除率为99.31%。麸皮对Cr(Ⅵ)离子的吸附过程接近准二级动力学方程,吸附符合Freundlich等温模型,饱和吸附量为55.44 mg/kg。     

壳聚糖凝胶球对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)吸附行为的对比

为使壳聚糖粉末吸附后易于固液分离,采用溶胶-凝胶-冷冻干燥法制备毫米级(2.8~3mm)壳聚糖凝胶球,比较了Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)吸附行为。结果表明,壳聚糖凝胶球对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)吸附行为不同:Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)最佳吸附pH分别为5.5和3.0;达到吸附平衡Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)分别需要25h和2h;Cu(Ⅱ)的吸附反应是自发、吸热、熵增过程,而Cr(Ⅵ)吸附反应为自发、放热、熵减过程;吸附Cu(Ⅱ)后的壳聚糖凝胶球不易脱附,而吸附Cr(Ⅵ)后凝胶球脱附率相对较高。借助红外表征及Langmuir、Freundlich等温模型、拟一级、拟二级动力学、颗粒内扩散模型对吸附过程拟合表明,Cu(Ⅱ)吸附机理为单层化学吸附,而Cr(Ⅵ)是单层化学吸附与多层物理吸附共同作用的吸附-还原过程。壳聚糖凝胶球对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的最大吸附量分别为155.67mg/g和185.08mg/g,说明冷冻干燥法可以强化壳聚糖的吸附量,同时毫米级的壳聚糖凝胶球改善了壳聚糖粉体吸附剂难分离的问题。     

CA@CS-MMT复合纳米纤维的制备及其对Cr(Ⅲ)的吸附

采用静电纺丝结合溶液插层法制备了醋酸纤维素@壳聚糖改性蒙脱土生物复合纳米纤维（CA@CS-MMT），并研究其对模拟废水中Cr(Ⅲ)的吸附性能。首先采用CS插层改性MMT制得CS-MMT复合材料，改性后的CS-MMT的层间距由1.2450 nm增加至2.2198 nm。然后采用溶液共混静电纺丝法制备不同CS-MMT质量比的CA@CS-MMT复合纳米纤维，采用SEM、FTIR、XRD及TGA等研究了复合纳米纤维的结构与性能，结果表明随着CS-MMT含量的增加，纳米纤维平均直径下降，当CS-MMT含量为2 wt%时，其片层结构与CA组装后在纤维内部形成连续结构，复合纳米纤维热稳定性提高，润湿性有所改善。复合纳米纤维对水中Cr(Ⅲ)的具有良好的吸附性能，25℃下pH为5.5?0.1时其饱和吸附量为144.93 mg/g，吸附过程符合Langmiur等温吸附和伪二级动力学，脱附3次后吸附量仍可达95.0 mg/g。     

荔枝壳活性炭对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

以荔枝壳为原料,氢氧化钠为活化剂、微波加热,制备了荔枝壳活性炭。并以此活性炭为吸附剂吸附溶液中的Cr(Ⅵ),考察了初始Cr(Ⅵ)质量浓度、活性炭用量、pH、吸附时间、吸附温度对Cr(Ⅵ)的吸附量及去除率的影响。结果表明吸附Cr(Ⅵ)的最佳工艺条件为:荔枝壳活性炭质量1.6 g/L、Cr(Ⅵ)初始质量浓度50 mg/L、pH=3、吸附θ为25℃、吸附t为240 min,在此工艺条件下,荔枝壳活性炭吸附剂对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附能力,对Cr(Ⅵ)吸附量可达30.25mg/g,Cr(Ⅵ)的去除率可达96.8%。吸附过程符合二级吸附动力学模型。热力学参数ΔG、ΔH、ΔS表明荔枝壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程是自发、吸热过程。     

季铵盐改性蒙脱土的抗菌活性及抗菌机理

采用离子交换法将不同季钱盐插层到钠基蒙脱土中制备了改性蒙脱土.改性蒙脱土对革兰氏阳性菌(S.aereus)和革兰氏阴性菌(E coli)均有很强的抗菌作用,并且随着季铵盐在蒙脱土中的质量分数增加其抗菌活性增强.不同季铵盐改性蒙脱土的抗菌活性不同,其中双季铵盐改性蒙脱土的抗菌活性最好,对S.aereus和E coli的最小抑菌浓度分别为6.25 mg/L和12.5 mg/L.用扫描电镜对与细菌接触不同时间后的改性蒙脱土进行观察,结果表明:细菌先吸附到改性蒙脱土的表面,然后慢慢的变形死亡.同时,对在0.9%的生理盐水中浸泡不同时间后的改性蒙脱土进行X射线衍射和热重分析.结果表明:随着浸泡时间的增加,蒙脱土中的有机物质量分数及层间距均逐渐减少,说明季铵盐能从蒙脱土的层间解吸出来,并进入溶液中直接杀死细菌.因而,改性蒙脱土的抗菌活性是吸附与释放到溶液中的季铵盐离子协同作用的结果.     

基于Cr(Ⅵ)/Cr(Ⅲ)价态转化的铬废水治理技术研究

将微纳米聚吡咯(PPy)分散在生物质凝胶体系中,构建光敏感的凝胶复合材料,利用PPy的光还原特性及Cr(Ⅵ)/Cr(Ⅲ)的价态转化,在凝胶材料内部实现Cr(Ⅵ)的吸附-光还原-固化-再吸附的循环富集过程,最终形成富集态的铬团簇。结果表明,相较于其他生物质,壳聚糖(CS)与PPy的复合能够有效吸附Cr(Ⅵ),壳聚糖的脱乙酰度越高吸附能力越强,最佳吸附条件为：50 mL浓度50 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,吸附剂用量1.0 g,温度36℃,pH 3.3。SEM、UV-Vis光谱、红外光谱和X射线光电子能谱表征证实,CS与PPy可有效复合,复合材料具有宽泛的光吸收能力,吸附的Cr(Ⅵ)可光催化还原为Cr(Ⅲ),并可利用Cr的价态转化,进一步吸附Cr(Ⅵ),实现Cr团簇体的形成。     

壳聚糖/埃洛石复合吸附剂的制备与吸附性能

将埃洛石分散于壳聚糖的溶液中,利用戊二醛进行交联,制备埃洛石/壳聚糖复合吸附剂,通过红外光谱仪对复合吸附剂进行结构表征分析,进一步研究复合吸附剂对Cr(Ⅵ)离子的吸附性能,通过单因素条件的变化研究了Cr(Ⅵ)离子浓度、吸附剂用量、吸附时间、吸附温度、p H值对复合吸附剂吸附性能的影响,表明复合吸附剂对Cr(Ⅵ)离子的吸附性能比单一组分的埃洛石更加优越。     

蒙脱土壳聚糖复合材料对活性艳红KE-3B的吸附行为研究

采用壳聚糖和蒙脱土合成了纳米复合材料,在静态条件下,研究了蒙脱土壳聚糖对活性艳红KE-3B的吸附,探讨了蒙脱土壳聚糖吸附活性艳红KE-3B的最佳吸附条件。结果表明,蒙脱土壳聚糖对活性艳红具有较好的吸附性能,吸附的最佳pH值为6.0,最佳吸附时间为40 m in,最佳吸附温度为30℃,最佳吸附剂用量为50 mg,活性艳红KE-3B的最佳初始浓度为50 mg/L,吸附率最高可达91.6%以上。计算得出蒙脱土壳聚糖对活性艳红KE-3B的吸附符合Freund lich吸附等温式。实验表明,蒙脱土壳聚糖的吸附性能好,具有良好的应用价值。     

铁镍交联改性膨润土的表征及对铬的吸附性能研究

通过IR光谱分析、X射线衍射分析、扫描电镜分析手段对制备的铁镍交联改性膨润土(以下简称铁镍交联土)进行了结构表征和形貌观察.考察了吸附剂用量、溶液pH、吸附时间等因素对Cr(Ⅵ)吸附行为的影响,比较了原土与改性土的去除效果.实验结果表明:铁镍改性膨润土去除Cr(Ⅵ)的最佳实验条件为:吸附剂用量为8 g/L,pH=4,吸附时间为60 min,改性土对Cr(Ⅵ)的去除能力明显优于原土,在Cr(Ⅵ)浓度为30 mg/L,Cr(Ⅵ)去除率均在95%以上.