改性玉米秸秆复合高吸水树脂对亚甲基蓝的吸附性能研究

以植酸改性玉米秸秆与丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮、衣康酸接枝共聚合成了植酸改性玉米秸秆复合高吸水树脂(PCS-SA),并将其用于亚甲基蓝(MB)水溶液的吸附,研究了MB初始质量浓度、pH值、温度对MB吸附性能的影响,并对MB吸附过程进行了热力学等温线和动力学拟合,采用SEM对PCS-SA的形貌进行了表征。结果表明,MB吸附容量和吸附速率随温度的升高而增加。随着MB初始质量浓度的增加,MB的吸附容量不断增大。当MB初始质量浓度为1 400 mg/L,pH为7.0时,MB吸附容量达1 317 mg/g。MB溶液吸附等温线符合Langmuir方程,吸附动力学符合准二级动力学方程。     

草酸改性膨润土对亚甲基蓝吸附性能的研究

采用有机酸草酸改性天然膨润土(RB),制备了草酸膨润土(OAB),同时考察了膨润土与草酸质量之比、OAB投加量、溶液初始pH值、亚甲基蓝(MB)初始浓度、吸附时间对OAB去除MB的影响。结果显示,在膨润土与草酸质量比为1:1,OAB投加量为2g/L,溶液初始pH值为6%8,MB初始浓度为200mg/L,吸附2h能达到最佳去处效果,饱和吸附量为96. 9mg/g。进一步研究了OAB吸附MB的吸附动力学和吸附等温模型,结果表明,拟二级动力学和Langmuir模型能更好地描述OAB吸附MB。此外,还采用SEM观察了OAB吸附亚甲基蓝前后的表面微观形貌特征,采用FTIR对吸附前后的OAB进行表征,均表现出了关联性。     

核-壳结构PGMA@GO复合微球的制备及其对亚甲基蓝吸附性能研究

通过酰胺反应成功制备了聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-氧化石墨烯复合微球(PGMA@GO)。利用扫描电镜、透射电镜观察复合材料的形貌和粒径,并探究溶液初始p H值、吸附时间和溶液初始浓度等因素对PGMA@GO吸附亚甲基蓝(MB)性能的影响。结果表明,PGMA@GO为核-壳结构,粒径约为1.5μm,其对MB的最大吸附量为161.0mg·g^-1,吸附过程符合准二级动力学方程,等温吸附曲线符合Langmuir方程,说明其吸附过程主要是以单分子层的化学吸附为主导。     

生物炭复合高吸水树脂吸附亚甲基蓝性能研究

研究了pH值、MB初始浓度、温度及吸附时间对生物炭接枝聚丙烯酸/丙烯酰胺复合树脂(BC-SA)亚甲基蓝(MB)吸附量的影响,对MB吸附过程进行了吸附等温线和动力学方程拟合,并采用SEM和FTIR对吸附MB前后的BC-SA进行了表征,探讨了BC-SA吸附MB机理。结果表明,BC-SA吸附MB的适用pH范围较宽,为3～10;MB的初始浓度为2 500 mg/L时,吸附量最大,可达1 748.5 mg/g; 30～50℃范围内,温度对吸附量影响不大;BC-SA吸附MB符合Langmuir方程和准二级动力学方程;BC-SA孔隙结构丰富,含有大量的羟基、羧基和酰胺基等官能团结构,可通过氢键、静电作用及离子交换等方式对MB进行吸附。     

水葫芦干体对亚甲基蓝的生物吸附

以水葫芦干体为吸附剂将其用于模拟废水中亚甲基蓝(MB)的生物吸附,考察吸附时间、初始pH、水葫芦干体投加量、干体粒径以及摇床转速等因素对MB的吸附影响。结果表明,MB初始质量浓度为50 mg/L、溶液初始pH为6.0、粒径0.425～0.250 mm的水葫芦干体用量为0.5 g/40 mL、于(25±1)℃的恒温振荡摇床中以150 r/min振荡吸附反应120 min后,吸附率可达76.5%。在一定范围里,吸附率随初始pH、干体投加量和摇床转速等增大而升高,随干体粒径增大而降低。准2级动力学模型比准1级动力学模型能更好地描述水葫芦干体对MB的吸附过程;温度升高,平衡吸附量减少。水葫芦干体对MB的吸附过程较好的符合Freundlich吸附等温方程。在水葫芦干体及其浸出液中砷、镉、铅等常见的有毒重金属含量远远低于国标限量,所以将水葫芦干体做为吸附剂应用在染料废水处理中,不会带入有毒金属物质。     

污泥生物炭/凹凸棒土的制备及其吸附性能研究

利用凹凸棒土(ATP)和污水污泥(SS)慢速共热解制备污泥生物炭/凹凸棒土(SBC/ATP)，并开展其对亚甲基蓝(MB)吸附性能的研究。通过扫描电镜、X射线衍射光谱、红外光谱、X射线光电子能谱等表征对污泥生物炭及其复合材料的微观形貌和理化性质进行了分析。探究了热解温度和原料配比对污泥生物炭/凹凸棒土吸附性能的影响，同时考察了吸附剂投加量、pH、MB溶液初始质量浓度及吸附时间等因素对MB去除率的影响。实验结果表明，500℃下制备的SBC/ATP₍(50%))在吸附剂投加量为1.2 g/L、pH=11、MB溶液初始质量浓度为100 mg/L、吸附时间为180 min时，吸附容量最大为53.74 mg/g。SBC/ATP₍(50%))对MB的吸附更符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型，说明该吸附过程主要为化学吸附控制的单分子层吸附。     

杉木木屑及改性对水中亚甲基蓝的吸附性能研究

以天然杉木木屑(RFS)和改性杉木木屑(MFS)为吸附剂,对亚甲基蓝(MB)的吸附性能进行考察,探讨了吸附剂投加量、溶液起始pH、MB初始含量、吸附时间及助剂等因素对吸附的影响。结果表明,改性能够提高杉木木屑对MB的吸附性能,当MB的质量浓度为100 mg/L时,RFS和MFS的优选投加量分别为4.0 g/L和2.0 g/L;溶液在pH为4~12的条件下,RFS和MFS对MB的吸附容量变化不大,说明这2种木屑对染液的酸碱波动具有较好的耐受力;RFS和MFS的吸附量随MB初始含量的升高而升高;NaCl、阴离子表面活性剂(SDBS)对吸附影响不大,而阳离子表面活性剂(CTAB)则会明显抑制MB的吸附;2种木屑对MB的吸附均符合准2级动力学模型,吸附等温模型拟合最符合Langmuir等温模型,RFS及MFS对MB的Langmuir吸附量分别为58.5、119mg/g。     

聚丙烯酸/氧化石墨烯复合水凝胶制备及对亚甲基蓝吸附

以丙烯酸(AA)为原料,二丙烯酸酯(Pul DA)分散的氧化石墨烯(GO)纳米胶粒(GO-Pul DA)为增强剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,通过自由基共聚合制备了一系列结构均一的聚丙烯酸/氧化石墨烯复合水凝胶(PAA/GO-Pul DA)。考察了BIS质量浓度、GO质量浓度以及溶液pH值对复合水凝胶力学性能、吸水性和亚甲基蓝(MB)吸附量的影响。结果表明,当GO质量浓度从0.1 g/L增加至1.0 g/L时,复合水凝胶拉伸强度从5.0 k Pa增加至10.4 k Pa,断裂伸长率高于100%,当GO的质量浓度为0.3 g/L时,复合水凝胶的断裂伸长率最高为151%;复合水凝胶表现出pH敏感的高吸湿性,pH从3.0增加至6.8时,平衡溶胀比(SRe)变化可达386 g/g,pH=6.8时最大SRe高达490 g/g。当溶液pH值从3.0增加至11.0时,PAA/GO-Pul D对MB的平衡吸附量(qe)可增加1 400~1 500 mg/g,pH=11.0时最大的qe高达1 789 mg/g。复合水凝胶对MB的吸附行为符合准一级动力学模型。5次吸附-解吸附循环后,相对于首次吸附,PAA/GO-Pul D对MB的吸附能力仍保持高达60%,解吸附效率高于90%。     

氧化石墨烯/硅藻土复合材料的制备及去除废水中亚甲基蓝的应用

将天然硅藻土与Hummers法制得的氧化石墨烯进行复合,得到氧化石墨烯/硅藻土复合材料,并研究了该复合材料对亚甲基蓝染料的吸附过程。复合材料与亚甲基蓝染料处理时间为30min,初始溶液pH=8时,亚甲基蓝的脱色率和吸附量可达最大;吸附剂质量浓度为2mg/mL时,脱色率可达95%以上。氧化石墨烯/硅藻土吸附亚甲基蓝的过程可以用二级动力学模型很好地拟合,说明吸附速率对初始浓度较为敏感,主要为化学吸附。吸附等温线符合Freundlich等温线模型,已测得亚甲基蓝在氧化石墨烯(GO)/硅藻土上的最大吸附量为125mg/g。     

PSSMA修饰磁性氧化石墨烯对Pb2+、Cu2+ 的吸附性能

以氧化石墨烯(GO)、FeCl_3·6H_2O及聚(4-苯乙烯磺酸-共聚-马来酸)钠盐(PSSMA)为主要原料,通过简便一步溶剂热法制备了阴离子聚电解质修饰磁性氧化石墨烯(MGO@PSSMA),并将其用于水溶液中重金属Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附去除。采用FTIR、SEM、TEM、VSM和DLS对制备的MGO@PSSMA进行了表征。考察了溶液pH、吸附时间、溶液初始质量浓度对Pb~(2+)、Cu~(2+)在MGO@PSSMA及未经PSSMA修饰磁性氧化石墨烯(MGO)上吸附的影响。探讨了吸附等温过程、吸附动力学及吸附作用机理。结果表明:MGO表面引入PSSMA可有效增加其对Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附量。在pH=5,溶液初始质量浓度为300 mg/L时,MGO@PSSMA对Pb~(2+)和Cu~(2+)的实际吸附量达141.1和104.8 mg/g。当溶液初始质量浓度为150 mg/L时,MGO@PSSMA对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附平衡时间分别为2和1.5 min。MGO@PSSMA对Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附动力学及吸附等温数据分别符合准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温模型。使用乙二胺四乙酸(EDTA)和HCl可实现MGO@PSSMA的有效再生;通过外加磁场作用可实现MGO@PSSMA的回收再利用。