氧化石墨烯对甲基橙/亚甲基蓝的吸附性能探究

为了研究氧化石墨烯(graphene oxide,GO)对染料分子的吸附作用,选用甲基橙(Mmethyl orange,MO)和亚甲基蓝(methylene blue,MB)两种有机染料为目标分子,考察甲基橙/亚甲基蓝的初始浓度、吸附剂的用量对吸附性能的影响。采用紫外可见吸收光谱仪测定吸附后有机染料的吸光度值,寻求最佳吸附条件与吸附量。当甲基橙浓度为25mg·L~(-1),体积为30m L,氧化石墨烯的质量为20mg时和亚甲基蓝浓度为240mg·L~(-1),体积为25m L、氧化石墨烯的质量为10mg时,氧化石墨烯的吸附量分别可以达到5.427和543.29mg·g~(-1)。实验结果表明:氧化石墨烯对亚甲基蓝染料的吸附性能优于甲基橙。     

电解二氧化锰对亚甲基蓝和甲基橙染料吸附性能的研究

以电解二氧化锰(EMD)为吸附剂,分析了吸附剂投加量、pH和吸附时间等因素对EMD吸附亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)的影响;亚甲基蓝是一种典型的阳离子型染料,性质很稳定;甲基橙是一种酸碱指示剂,分子中带有磺酸基-SO3-。结果表明,最佳吸附条件为吸附MB和MO时EMD的最佳用量分别为33.33 g/g和55.56g/g,pH为2、吸附时间为300 min时吸附效果最好。EMD对MB和MO的吸附过程较符合Langmuir等温式和拟二级动力学方程,吸附速率常数分别为0.002 3和0.006 4 g/(mg.min)。EMD对染料的去除机理为吸附和氧化综合作用的结果。     

普鲁兰多糖菌丝球对亚甲基蓝和甲基橙染料的吸附

以普鲁兰多糖菌丝球(PMP)作为吸附剂,分析了菌丝球投放量、p H值和吸附时间对多糖菌丝球吸附亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)效果的影响;结果表明,当吸附剂用量为52 mg,溶液p H分别为碱性和2. 5,吸附时间为300 min对MB和MO吸附效果最好。菌丝球对MB和MO的吸附过程均符合Langmuir、Freundlich等温模型和二级动力学方程,吸附速率常数分别为0. 0041和0. 0048 g/(mg·min~(-1))。     

赤泥对亚甲基蓝吸附性能研究

赤泥为氧化铝工业副产物,不仅量大而且污染环境。采用静态吸附实验确定赤泥吸附亚甲基蓝的适宜时间、温度、pH值、亚甲基蓝初始浓度、赤泥投加量范围,并考察了盐浓度对赤泥吸附亚甲基蓝的影响。结果表明,振荡时间5 min,赤泥投加量6 g/L,赤泥对40 mg/L亚甲基蓝的吸附率可达87%。亚甲基蓝浓度与赤泥吸附量符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,最大吸附量为14.60 mg/g。赤泥吸附亚甲基蓝为放热反应,低温利于亚甲基蓝吸附。     

赤泥对亚甲基蓝吸附性能研究

赤泥为氧化铝工业副产物,不仅量大而且污染环境。采用静态吸附实验确定赤泥吸附亚甲基蓝的适宜时间、温度、pH值、亚甲基蓝初始浓度、赤泥投加量范围,并考察了盐浓度对赤泥吸附亚甲基蓝的影响。结果表明,振荡时间5 min,赤泥投加量6 g/L,赤泥对40 mg/L亚甲基蓝的吸附率可达87%。亚甲基蓝浓度与赤泥吸附量符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,最大吸附量为14.60 mg/g。赤泥吸附亚甲基蓝为放热反应,低温利于亚甲基蓝吸附。     

杜仲果壳残渣对亚甲基蓝吸附性能研究

以杜仲果壳残渣为原料,研究了其对亚甲基蓝溶液的吸附作用。考察了粒度、吸附剂投入量、亚甲基蓝初始浓度、p H、温度对吸附性能的影响。结果表明:杜仲渣对亚甲基蓝有较好的吸附效果,吸附的最佳粒径为120目,最佳投入量为7.5 g/L,最佳p H=9,最适温度为20℃。在最佳吸附条件下,杜仲渣对亚甲基蓝的吸附率高达98%。     

GO-ATP纳米复合材料对亚甲基蓝的吸附性能研究

以GO-ATP纳米复合材料吸附水中亚甲基蓝(MB),最佳吸附条件:温度318.15 K,初始浓度100 mg/L,p H为10,60 mg GO-ATP纳米复合材料,吸附时间150 min。在此条件下,吸附效率最高为97.75%。GO-ATP纳米复合材料对亚甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学方程,GO-ATP的吸附过程不只受内扩散影响。     

改性柿叶对亚甲基蓝的吸附性能

研究改性柿叶对亚甲基蓝的吸附性能,探讨了吸附剂用量、吸附时间、初始浓度、pH值、温度等因素对吸附性能的影响,结果显示:硝酸改性可明显提高柿叶对亚甲基蓝的吸附效果。室温下1L亚甲基蓝溶液(40mg/L),当吸附剂用量1g、吸附2.0h,溶液pH=5~11时吸附效果较好,吸附行为更符合Langmuir吸附等温式,饱和吸附量为100.4mg/g。     

高岭土对亚甲基蓝的吸附性能和等温吸附模型研究

以高岭土为吸附剂,研究了其对亚甲基蓝模拟废水的吸附行为、等温吸附模型和吸附动力学。探讨了吸附时间、高岭土投加量、亚甲基蓝初始浓度、盐浓度、p H值等因素对亚甲基蓝吸附效果的影响。结果表明,吸附时间120 min,高岭土投加量10 g/L,低温、碱性条件下就能达到更好的亚甲基蓝吸附效果。高岭土对亚甲基蓝吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,吸附动力学符合准二级动力学模型。     

改性海泡石对亚甲基蓝的吸附性能

对海泡石进行了硫酸改性、高温改性、硫酸/高温改性,以亚甲基蓝为吸附对象,研究了改性方法对海泡石吸附性能的影响,对各改性海泡石进行了孔径、孔体积等表征. 结果表明,3种改性方法中,硫酸/高温改性对海泡石吸附性能的提高效果最好,吸附量比改性前提高47.8%,达41 mg/g,吸附等温线符合Langmuir方程. 硫酸/高温复合改性后的海泡石平均孔径达9.74 nm,孔体积达7.064′10-2 cm3/g,分别提高117%和92.6%. 对改性海泡石对亚甲基兰的吸附机理进行了探讨.     

Transformation of Mytella falcata residual shell into CaAl/LDH adsorbent: Removal of methyl orange and methylene blue dyes

This study analyzed the viability of using malacoculture residue (Mytella falcata) to produce layered double hydroxides (LDHs) and for its subsequent use as an adsorbent. The CaAl/LDH-RE material was produced with calcium oxide from the residue and the CaAl/LDH-AP was produced with a commercial reagent. Both were used to remove methyl orange (MO) and methylene blue (MB) dyes. The CaAl/LDH-RE presented a surface area of 28.54 m² g⁻¹, being 65.62% larger than the CaAl/LDH-AP material (17.23 m² g⁻¹). The adsorbents showed mesopores distributed on a surface formed by plates in the form of hexagonal sheets arranged in an overlapping manner. The dosage of 0.05 g L⁻¹ obtained the removal of 95% and 97% for MO, while for MB it was 94% and 93% using the adsorbents LDH/CaAl-AP and LDH/CaAl-RE, respectively. The system reached equilibrium at 90 min for MO and 120 min for MB. The pseudo-second order model well represented the kinetic data reaching 11.36 mg g⁻¹ (CaAl/LDH-RE) and 8.42 mg g⁻¹ (CaAl/LDH-AP) for MO, and 4.47 mg g⁻¹ (CaAl/LDH-RE) and 4.14 mg g⁻¹ (CaAl/LDH-AP) for MB. The Freundlich model better represented the isothermal data, where the temperature exerted little influence. Adsorbents showed similar removal percentages in real and synthetic matrices. The LDH/CaAl-RE can be applied in up to 3 cycles, maintaining its adsorption capacity. These results corroborate the use of MFW to produce CaAl/LDH-RE, which can be used for the efficient removal of organic pollutants in an aqueous solution.     

Fe3O4/ABc复合材料制备及对水中甲基橙的吸附

采用共沉淀法制备Fe3O4@ABc复合材料，通过XRD、SEM、FT-IR和VSM 对Fe3O4@ABc复合材料的物化性质进行表征。考察吸附实验pH值、吸附剂添加量等因素对Fe3O4@ABc 复合材料对甲基橙吸附效果的影响，并进行了吸附动力学和等温吸附模型拟合。结果表明，Fe3O4纳米粒子成功复合到海藻生物炭（ABc）表面，Fe3O4@ABc复合材料具有超顺磁性，在外在磁场的作用下能够快速分离；Fe3O4@ABc比表面积为622.88 m2?g-1，平均孔径1.56 nm，具有良好的甲基橙去除效果，当甲基橙浓度为100 mg?L-1，添加量为10 mg，pH值为3，吸附时间240 min，MO的去除率为96.14 %， Fe3O4@ABc重复利用五次后，甲基橙的去除率为94.24 %。吸附机制研究发现吸附等温线数据拟合符合Freundlich 模型，吸附动力学数据拟合符合拟一级动力学模型，说明吸附以物理为主，化学吸附为辅。     

氧化程度对氧化石墨烯吸附亚甲基蓝性能的影响

基于改进Hummers法,调控氧化剂KMnO₄用量制备了不同含氧官能团含量的氧化石墨烯（GOs）。采用XRD、XPS、AFM和FTIR分析了KMnO₄用量对GOs的结构特征、含氧官能团类型及含量的影响,研究了氧化程度对GOs吸附亚甲基蓝（MB）性能的影响。结果表明：KMnO₄用量对GOs-n（n=2,3,4（的含氧官能团类型和含量有显著影响;MB最大饱和吸附量依次为728.44、965.63和807.29 mg·g^-1,与Langmuir模型单分子层饱和吸附量的标准差为3.6%、3.7%和4.2%,吸附动力学过程符合准二级动力学模型,R²> 0.99。以GOs结构层上去质子化的羟基（-C-O^-）和羧基（-COO^-）为主要活性位点与MB发生化学控速的单分子层放热吸附,吸附热在20~27 kJ·mol^-1之间;低氧化程度的GOs以离子交换吸附为主导,吸附性能与GOs结构中-C-O（H（和-COO（H（的总量呈正相关。随氧化程度加深,GOs结构中环氧基（C-O-C）和羰基（C═O）以氢键作用吸附MB对吸附量的影响凸显。     

活化氧化石墨烯的制备及对甲基橙的吸附

为了提高氧化石墨烯(GO)的比表面积和吸附性能,采用氢氧化钾对GO进行高温固相活化,制备出活化氧化石墨烯(GOKOH),并将其用于对水中阴离子染料甲基橙(MO)的吸附研究。结果表明,GOKOH的比表面积可达672.48 m2/g。GOKOH能在较宽的p H范围内实现对MO的高效去除,去除率高达94.87%,吸附平衡时间约为150 min。准一级和准二级动力学拟合的理论平衡吸附容量分别为549.87 mg/g和549.45 mg/g,Langmuir模型的饱和吸附容量为632.91 mg/g。该吸附过程受边界层扩散与颗粒内扩散两个步骤控制,符合二级动力学模型和Langmuir模型,并主要以化学吸附为主。     

聚丙烯酸/聚丙烯酰胺/凹凸棒复合材料对亚甲基蓝的吸附性能

将聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/凹凸棒复合吸附剂用于亚甲蓝的吸附,研究了时间、浓度、酸度、表面活性剂和离子强度等因素对吸附性能的影响。复合吸附剂对亚甲蓝的吸附是吸热过程,60℃时吸附量达到1 273.3 mg.g-1,吸附过程符合Langmuir单分子层吸附等温模式,并计算了热力学常数ΔG、ΔH和ΔS。在实验考察范围内吸附过程均符合准二级动力学特征。该复合吸附剂具有高吸附容量和较快的吸附速率,是良好的亚甲蓝吸附剂。     

聚乙烯亚胺改性碳纳米管对溶液中甲基橙的吸附

由于羧基化碳纳米管孔径结构和表面性质在制备过程中具有广泛的可调控性,通过聚乙烯亚胺(PEI)对其进行化学改性和表面修饰。系统地研究了改性碳纳米管(PEI-CNT/COOH)与污染物吸附特性之间的关系。实验证实PEI-CNT/COOH对甲基橙的吸附符合假二阶方程与Langmuir等温吸附模型。通过研究热力学参数证实PEICNT/COOH对甲基橙的吸附是一个自发放热过程。25℃下,PEI-CNT/COOH对甲基橙的吸附量为1 218.8 mg/g,远远高于未改性CNT/COOH对甲基橙的吸附量(466.6 mg/g)。     

甲基橙在桉木基磁性活性炭上的吸附行为

以桉木屑为原料,KOH为活化剂,FeCl_3·6H_2O为赋磁剂一步法制备了桉木基磁性活性炭。用全自动比表面积及孔径分析仪、FTIR、XRD、VSM等手段对其结构与性能进行了表征与测试。以其为吸附剂,考察了吸附剂用量、甲基橙初始浓度、pH值、吸附时间等对甲基橙吸附效果的影响,并分析了吸附热力学和动力学。结果表明,桉木基磁性活性炭MAC-0.42的比表面积为1430.32 m~2/g,总孔体积为0.893 cm~3/g,平均孔径为2.49nm。在吸附剂用量为0.045 g、甲基橙初始质量浓度为0.25 g/L、溶液在自然pH(约为6.82)、吸附时间为10 h的条件下,进行了吸附动力学和吸附等温线实验。桉木基磁性活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别为1571.4和315.52 mg/g。桉木基磁性活性炭表面含有—OH、—C==O、—COO等官能团,其中有磁性物质Fe和Fe3O4,MAC-0.42的饱和磁化强度为48.65emu/g,在外加磁场时能快速将其从溶液中分离出来。其对甲基橙的吸附符合Langmuir模型,最大吸附量为333.33 mg/g;吸附过程是自发吸热过程,吸附动力学符合准二级动力学模型。     

乳液法制备石墨烯气凝胶及其吸附水中亚甲基蓝

利用乳液法制备多孔石墨烯气凝胶（emGA）,改变乳液油水比制备不同的emGA。扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、氮气吸附脱附等表征显示,emGA具有多孔结构,经水热还原后含氧官能团大部分被除去,比表面积为103.3～243.1m²/g。以亚甲基蓝（MB）浓度和温度作为变量,考察emGA对水中MB的吸附效果。结果表明,emGA的比表面积越大,其对MB平衡吸附量越大;当初始浓度越大,温度越高,则吸附有利。吸附动力学数据表明emGA吸附MB符合准二级动力学模型和内扩散模型,吸附过程分为大孔扩散和微孔扩散。吸附等温线数据拟合结果符合Langmuir模型,表明emGA对MB的吸附属于单分子层吸附。Langmuir模型计算出emGA-2饱和吸附量为307.7mg/g,与实验值291.3mg/g较为接近。分析热力学参数发现,emGA吸附MB为自发吸热过程,且吸附过程属于物理吸附。     

石英砂负载氧化铁吸附去除溶液中亚甲蓝的研究

以石英砂为原料制得石英砂负载氧化铁(IOCS),考察了IOCS的性能、吸附条件对IOCS吸附亚甲蓝效果的影响及吸附柱的再生,并对吸附过程进行了动力学研究。结果表明,采用高温烧结法制备的IOCS吸附亚甲蓝效果较好;IOCS对溶液中亚甲蓝吸附的适宜条件:pH为13.5,亚甲蓝质量浓度约为6 mg/L,温度为293 K,上样液吸附流速为4 BV/h;IOCS对溶液中亚甲蓝的吸附动力学曲线可以用Weber-Morris曲线来拟合;Langmuir吸附等温方程和Freundlich方程都能较好地描述IOCS对溶液中亚甲蓝的吸附过程;0.01 mol/L的HCl对IOCS吸附柱的再生效果较好。     

Au@TiO2 nanocomposites for the catalytic degradation of methyl orange and methylene blue: An electron relay effect

Au@TiO₂ nanocomposites were used for the catalytic degradation of methyl orange and methylene blue by NaBH₄. A detail pathway for step by step reduction, oxidation and complete mineralization of intermediates into the respective end-products was established by UV–vis spectroscopy, chemical oxygen demand, ion chromatography and cyclic voltammetry (CV). CV studies confirmed that the dyes were reduced and oxidized to the end-products by NaBH₄ in the presence of Au@TiO₂ nanocomposites and O₂, OH and HO₂ radicals generated in situ. Results suggest that Au@TiO₂ nanocomposites not only assist in the decolorization of dyes, but also promote their complete mineralization into harmless end-products.