羧甲基化壳聚糖修饰磁性硅粒子去除Cr(Ⅵ)离子

先通过硅酸钠水解在磁性Fe3O4纳米粒子表面包覆二氧化硅,制得磁性硅粒子(Fe3O4@SiO2);然后再通过碳二亚胺活化接枝法在Fe3O4@SiO2纳米粒子表面接枝高脱乙酰度羧甲基化壳聚糖(CMC),制备了一种新型磁性纳米吸附剂(Fe3O4@SiO2@CMC)。通过透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)以及振动样品磁强计(VSM)对其进行了表征,着重研究了其对水中Cr(Ⅵ)离子的吸附性能。结果表明:溶液的pH值能显著影响吸附剂对Cr(Ⅵ)离子的吸附效果,pH值为2时效果最佳。结合相应pH值下Cr(Ⅵ)的形态分布,探讨了这种新型材料对Cr(Ⅵ)的吸附机理。结果表明:其吸附机理及吸附容量与Cr(Ⅵ)的离子形式有关,吸附过程以离子交换与静电引力为主。吸附平衡数据分别采用了Langmuir和Freundlich方程进行拟合。结果表明,等温吸附数据更符合Langmuir模型,T=298 K、pH=2、V=5 mL时,吸附剂的饱和吸附容量qm=86.96 mg/g,吸附常数为0.0174 L/mg。     

硅藻土复合磁性壳聚糖对铬(Ⅵ)离子吸附性能

以硅藻土、壳聚糖和Fe3O4为主要原料,制得硅藻土复合磁性壳聚糖材料DE/M-CS。分别考察了Fe3O4和壳聚糖与硅藻土质量比、pH、吸附时间、吸附温度等对铬(Ⅵ)离子吸附性能的影响。结果表明,低温有利于吸附,当m(Fe3O4)∶m(壳聚糖)∶m(硅藻土)=1∶1∶1、溶液pH为3、温度为15℃、吸附时间为6 h、达到吸附平衡时,DE/M-CS对铬(Ⅵ)离子吸附量为47.8 mg/g;吸附符合Langmuir等温模型,符合准二级动力学模型,吸附为放热反应。在吸附材料吸附饱和后,可以采用0.1 mol/L氢氧化钠溶液进行再生利用,重复使用4次后,DE/M-CS对铬(Ⅵ)离子吸附量为37.8 mg/g。     

向日葵秸秆对U（Ⅵ）和Cu（Ⅱ）的选择吸附特性

以分别含有单一的U（Ⅵ）、Cu（Ⅱ）溶液以及U（Ⅵ）、Cu（Ⅱ）混合溶液为吸附质,系统探讨了pH值、吸附剂量、温度、时间和初始离子浓度对向日葵秸秆吸附效果的影响。采用准二级动力学模型、Langmuir、Freundlich和Langmuir-Freundlich等温吸附模型对实验数据进行拟合,从分配系数和分离因子角度对吸附选择性进行分析,并对吸附机理进行探讨。结果表明：向日葵秸秆对U（Ⅵ）和Cu（Ⅱ）的吸附分别是自发的吸热和放热反应;吸附动力学均符合准二级动力学模型,即化学吸附为控速步骤;单离子体系下U（Ⅵ）和Cu（Ⅱ）的吸附等温线分别符合Langmuir-Freundlich和Langmuir等温吸附模型;复配体系下,当干扰Cu（Ⅱ）浓度≥60 mg·L^-1时,U（Ⅵ） 的吸附等温线可用Langmuir-Freundlich模型描述;而当干扰U（Ⅵ）浓度≥200 mg·L^-1时,Cu（Ⅱ）的吸附等温线可用Langmuir模型描述。当溶液中同时存在U（Ⅵ）和Cu（Ⅱ）两种离子时,离子间存在竞争吸附,且向日葵秸秆对U（Ⅵ）具有更高的选择性,这与金属本身的特性有关。向日葵秸秆吸附前后的SEM、EDX和FT-IR图谱表明,吸附U（Ⅵ）和Cu（Ⅱ）的主要方式为络合和离子交换。     

污泥基生物炭处理酸性含U(Ⅵ)废水的效能与机理

通过城市污泥（SS）慢速热解制备污泥基生物炭（SSB）,并研究初始pH、投加量、共存离子、吸附时间和温度等因素对SSB去除U(Ⅵ)的影响,探讨吸附动力学和吸附等温线特征。通过元素分析、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）分析U(Ⅵ)吸附去除的机理。结果表明SSB去除U(Ⅵ)的适宜条件为：pH=3、投加量1 g/L、吸附时间240 min;在此条件下,在温度30℃时最大吸附量为34.51 mg/g。吸附动力学符合拟二级动力学模型;Langmuir吸附等温模型能更好描述生物炭对U(Ⅵ)的吸附行为。U(Ⅵ)吸附去除机理主要包括静电作用,与Si—O—Si的n-π相互作用,与羟基（—OH）、羧基（—COOH）的配位络合。通过5次吸附-解吸试验发现,U(Ⅵ)去除率和SSB再生率均在80%以上。本研究表明污泥基生物炭具备处理与修复酸性含U(Ⅵ)废水污染的潜力。     

聚苯胺磁性壳聚糖对Cr(Ⅵ)离子吸附性能研究

以Fe3O4、壳聚糖和苯胺为原料,采用化学氧化聚合法制备聚苯胺磁性壳聚糖复合材料,通过傅里叶变换红外光谱和X射线衍射对其进行表征,考察了 Cr(Ⅵ)离子初始质量浓度、吸附时间和pH值对水中重金属Cr(Ⅵ)离子吸附性能的影响,探讨了聚苯胺磁性壳聚糖对Cr(Ⅵ)离子的吸附动力学.结果表明:Fe3O4促进了聚苯胺壳聚糖的分散...     

Fe3O4/δ-MnO2纳米片的制备及其对 亚甲基蓝的吸附研究

采用拓扑氧化法制备δ-二氧化锰六边形纳米片,通过共沉淀法控制pH=10,使Fe2+与Fe3+发生共沉淀形成四氧化三铁沉积于δ-二氧化锰纳米片表面,形成Fe3O4/δ-MnO2磁性六边形纳米片。研究了铁用量对Fe3O4/δ-MnO2结构和晶相的影响。利用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）等技术手段对其进行表征分析。研究了Fe3O4/δ-MnO2磁性纳米片对亚甲基蓝溶液的吸附行为,系统分析了吸附剂用量、亚甲基蓝初始浓度和吸附时间对吸附效率的影响。Fe3O4/δ-MnO2六边形纳米片尺寸大小均一,边长约为100 nm。该材料对亚甲基蓝表现出良好的吸附性能,当吸附时间为1 h时吸附量约为2.7 mg/g,去除率约为86.3%。     

铀-2，5-吡啶二羧酸配合物的合成及电化学性质的研究

以二氧化铀、2。5-吡啶二羧酸为原料．采用回流法合成了配合物U（C7H3NO4）3（C7H6NO4）4·3H2O,并对其进行了红外光谱、紫外光谱、元素分析及电化学性质分析等表征。循环伏安结果表明,该配合物有两对氧化还原峰,电子转移发生在电对U（ Ⅵ ）/U（ Ⅴ ）和U（ Ⅴ ）/U（ Ⅳ ）。配合物U（C7H3NO4）3（C7H6NO4）4·3H2O具有良好的氧化还原电化学性能。     

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。     

壳聚糖/Fe3O4的制备及对茜素红S吸附的研究

在室温条件下,通过戊二醛交联法制备得到壳聚糖/Fe3 O4(CS-Fe3 O4).采用FT-IR、XRD、SEM、VSM以及TGA等手段对合成材料进行表征,并系统考察了CS-Fe3 O4的吸附性能.结果表明:CS-Fe3 O4吸附水中茜素红S(ARS)时,在300 min内可以达到吸附平衡,在反应温度为313 K时最大吸附容量可达976.3 mg/g,整个吸附过程符合准二级动力学和Langmuir等温模型,经过5次吸附/解吸循环后,吸附剂对ARS的吸附容量仍然可达416.2 mg/g.     

改性虾壳粉对水溶液中U(Ⅵ)的吸附性能研究

以水产业中产生的虾壳为原料进行改性,通过静态吸附实验探究H2O2改性后的虾壳粉对水中U(Ⅵ)的吸附影响因素。结果表明,当U(Ⅵ)溶液pH=3,改性虾壳粉投加量为0.2 g/L,U(Ⅵ)溶液质量浓度为10 mg/L,吸附时间为120 min时,改性虾壳粉对U(Ⅵ)的吸附量达到48.58 mg/g,pH对改性虾壳粉吸附U(Ⅵ)有较大影响。对吸附过程中的动力学分析以及吸附前后的改性虾壳粉的SEM、FTIR等表征结果表明:改性虾壳粉对U(Ⅵ)的吸附过程符合准一级动力学方程和Freundlich吸附等温模型,改性虾壳粉对U(Ⅵ)吸附的主要官能团为羟基、氨基、磷酸基等基团。响应面分析结果表明,吸附时间一定时,改性虾壳粉对水中U(Ⅵ)的去除影响因素,pH改性虾壳粉投加量U(Ⅵ)溶液浓度。     

壳聚糖修饰磁性纳米粒子对BSA的吸附性能

采用化学共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子,以（3-氯丙基）三甲氧基硅烷为偶联剂将壳聚糖共价键合到磁性Fe3O4纳米粒子的表面,通过红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及热重分析（TGA）对其进行了表征。主要研究了不同影响因素（吸附时间、pH值、牛血清白蛋白浓度）下壳聚糖修饰的磁性纳米粒子对牛血清白蛋白（BSA）的吸附性能。结果得到壳聚糖修饰的磁性Fe3O4纳米粒子粒径为20 nm左右,壳聚糖在磁性Fe3O4纳米粒子表面的接枝率为15.40%。研究表明：在不同条件下,与未修饰的磁性Fe3O4纳米粒子相比,经壳聚糖修饰的Fe3O4纳米粒子对BSA均表现出较强的吸附能力。     

硝酸改性污泥基生物炭除U(Ⅵ)效果及机理分析

以城市污泥为原料制备出污泥基生物炭,并通过硝酸改性得到硝酸改性污泥基生物炭（SSB-AO）,探究了SSB-AO投加量、溶液初始pH、离子强度、吸附时间、U(Ⅵ)初始质量浓度以及吸附温度等对SSB-AO去除U(Ⅵ)的影响,通过SEM-EDS、FTIR及XPS分析SSB-AO对U(Ⅵ)的去除机理。结果表明：SSB-AO对U(Ⅵ)的吸附符合拟二级动力学模型,吸附过程以化学吸附为主;等温吸附过程符合Langmuir模型。在30 ℃、NaNO3浓度为0.01 mol/L、吸附时间300 min、初始pH=6、U(Ⅵ)初始质量浓度为10~100 mg/L及SSB-AO投加量为0.6 g/L的条件下,SSB-AO去除U(Ⅵ)的理论最大吸附量为80.34 mg/g;通过5次吸附-解吸实验,其吸附率保持在88%以上,说明SSB-AO具有良好的重复使用性;SSB-AO去除U(Ⅵ)的机理为内表面络合作用、静电作用以及离子交换。研究显示硝酸处理污泥基生物炭能有效地提高其对U(Ⅵ)的吸附能力,为含U(Ⅵ)废水处理提供借鉴。     

纳米复合材料Fe3O4@Zn-MOF对孔雀石绿的吸附

本文利用水热法制备磁性Fe3O4,并用超声法合成Zn-MOF,并最后用水热法制备成了Fe3O4@Zn-MOF纳米材料.用所制得的Fe3O4@Zn-MOF纳米复合材料作为吸附剂吸附孔雀石绿溶液,通过SEM等方式对实验样品进行表征,然后利用分光光度法测定吸附结果.通过控制变量法分别研究了振荡时间、孔雀石绿溶液初始浓度、吸附剂用量的影响,结果显示:Fe3O4@Zn-MOF纳米复合材料吸附孔雀石绿的最佳条件为:材料用量为8 mg、振荡时间为2.5 h、孔雀石绿溶液浓度为16 mg/L.实际最大饱和吸附量的平均值为43.37 mg/g.     

粉煤灰源C-S-H吸附U(Ⅵ)性能及机理

以粉煤灰铝回收过程的脱硅液为原料,通过控制钙硅摩尔比的常规沉淀法制备得到大比表面积介孔C-S-H（401 m²·g^-1）,系统研究了初始浓度、投加量、pH和离子强度对C-S-H吸附U（Ⅵ）过程的影响,以及吸附的热动力学特征,并评价了C-S-H去除实际含铀废水中毒性金属的性能。结果表明,通过控制合成条件实现了低品质硅钙渣向高附加值吸附材料的转变。0.75 g·L^-1 C-S-H在pH 2仍具有较高的平衡吸附容量（q_e=67.9 mg·g^-1）,在富含CO₃^2-的碱性溶液中UO₂（H₂O）₅²⁺转变为UO₂（CO₃）₃^4-不利于带负电的C-S-H表面吸附U（Ⅵ）。当C-S-H投加量升高至2～5 g·L^-1,材料对U（Ⅵ）的吸附去除效率即能维持在相对较高水平（C[U（Ⅵ）]_initial=500 mg·L^-1,去除率88.3%～93.5%）,吸附可在数小时内达到平衡,符合拟二级动力学模型和两阶段Weber-Morris方程模型,吸附等温线符合Langmuir模型,吸附机理主要为离子交换（84.6%）和表面络合。材料对含铀废水中的U、Zn、Hg、Mn和Cd均表现出良好的吸附去除性能,因而C-S-H可成为在废水毒性金属去除方面极具应用前景的材料。     

希夫碱改性Fe3O4杂化材料的制备与表征

将制备的Fe3O4@SiO2-NH2磁性杂化材料依次经过丙烯酸甲酯(MA)、乙二胺(EDA)和水杨醛(SA)的接枝,得到希夫碱改性的Fe3O4杂化材料(Fe3O4@SiO2-S2),并通过FTIR、XRD、SEM、TEM、VSM对杂化材料的结构进行表征.结果表明,Fe3O4@SiO2-S2材料核壳结构明显,饱和磁化强度为45.9 emu/g.对水溶液中重金属离子的吸附实验结果表明,Fe3O4@SiO2-S2对Hg2+具有选择吸附性,pH=6、45℃条件下,饱和吸附量可达到362 mg/g(1.12 mmol/g),优于Fe3O4@SiO2-NH2、均相体系制备的希夫碱改性的Fe3O4@SiO2复合材料(Fe3O4@SiO2-HO-S)等吸附剂,且在5次循环使用后吸附性能仍能保持89％以上,吸附时间约300 min达到吸附平衡,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型.     

氨基功能化烟叶生物炭对废水中U(Ⅵ)的吸附行为

对废弃卷烟烟叶进行炭化处理后再引入氨基功能基团制备了氨基化烟叶生物炭吸附剂(ATC),通过SEM、FTIR、XPS对ATC进行了表征,考察了pH、ATC投加量、温度、吸附时间、U(Ⅵ)初始质量浓度对ATC吸附U(Ⅵ)的影响.结果表明,在U(Ⅵ)初始质量浓度为250 mg/L、pH=6、ATC投加量为0.2 g/L、温度为40℃、吸附时间为210 min时,ATC对U(Ⅵ)的最大理论吸附量为495.04 mg/g.吸附动力学符合准二级动力学模型;Langmuir吸附等温模型能更好地描述ATC对U(Ⅵ)的吸附行为.ATC对U(Ⅵ)的吸附去除机理主要包括静电相互作用,与 —NH2、—OH、—COOH的配位络合,与Si—O—Si的"π-π"相互作用.5次吸附-解吸实验后,ATC对U(Ⅵ)的吸附率在86.71％以上.     

氨基功能化烟叶生物炭对废水中U(Ⅵ)的吸附行为

对废弃卷烟烟叶进行炭化处理后再引入氨基功能基团制备了氨基化烟叶生物炭吸附剂(ATC),通过SEM、FTIR、XPS对ATC进行了表征,考察了pH、ATC投加量、温度、吸附时间、U(Ⅵ)初始质量浓度对ATC吸附U(Ⅵ)的影响.结果表明,在U(Ⅵ)初始质量浓度为250 mg/L、pH=6、ATC投加量为0.2 g/L、温度为40℃、吸附时间为210 min时,ATC对U(Ⅵ)的最大理论吸附量为495.04 mg/g.吸附动力学符合准二级动力学模型;Langmuir吸附等温模型能更好地描述ATC对U(Ⅵ)的吸附行为.ATC对U(Ⅵ)的吸附去除机理主要包括静电相互作用,与 —NH2、—OH、—COOH的配位络合,与Si—O—Si的"π-π"相互作用.5次吸附-解吸实验后,ATC对U(Ⅵ)的吸附率在86.71％以上.     

聚乙烯亚胺修饰磁性碳纳米管对水中六价铬的吸附

采用溶剂热法制备磁性多壁碳纳米管(MWCNTs@Fe3O4),用聚乙烯亚胺(PEI)进行表面修饰,得到MWCNTs@Fe3O4/PEI。对吸附剂进行表征,研究p H、离子强度和天然有机物对水中铬(Ⅵ)的吸附及吸附剂的循环再生能力。结果表明,最佳吸附p H=3,吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,离子强度抑制Cr(Ⅵ)的吸附;腐殖酸对Cr(Ⅵ)的吸附影响不大。在6次吸附解吸后,吸附剂仍有良好的吸附性能。     

稻壳基活性炭负载纳米Fe_3O_4对水体中罗丹明B的吸附

通过浸渍-碳热法制备出稻壳基活性炭负载纳米Fe3O4颗粒(RH-Fe3O4),利用光学显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等仪器对材料的形貌、物相结构等进行了表征,探讨了RH-Fe3O4在不同条件下对罗丹明B的吸附情况。结果表明在常温常压、p H为6.0±0.1的条件下,0.4 g/L RH-Fe3O4对10 mg/L的罗丹明B的去除率为91.94%,并在100 min内可达到吸附平衡;RH-Fe3O4对罗丹明B的吸附符合Freundlich吸附方程(R2=0.97);对比稻壳基活性炭和纳米Fe3O4,所合成的RH-Fe3O4具有优越的吸附性能;此外,溶液的初始p H、吸附时间等因素对其吸附效果均有一定影响。     

纳米ZrO2和Fe2O3在处理含铬（Ⅵ）废水中的应用

采用较简单方法合成了光催化活性较低、吸附性能较好的纳米ZrO2及纳米Fe2O3,分别研究了两种纳米金属氧化物对Cr（Ⅵ）的吸附行为并进行了相应比较。结果表明,两种纳米金属氧化物对Cr（Ⅵ）的吸附酸度较宽,吸附效率较高,吸附时间短,吸附Cr（Ⅵ）后的纳米金属氧化物用2．0mol／L NaOH洗脱处理后均可重复使用,应用于环境水样中Cr（Ⅵ）的处理效果很好。