GO/GA-g-PAMPS复合水凝胶的制备及阳离子染料吸附性能

以自制氧化石墨烯（GO）和阿拉伯胶（GA）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS)为原料,采用一步水热反应法制备了GO/GA-g-PAMPS新型复合水凝胶,利用FTIR、XRD、SEM对复合水凝胶结构进行了表征。研究了GO浓度、溶液pH、染料初始浓度、吸附时间、吸附温度对阳离子染料亚甲基蓝（MB）和结晶紫（CV）吸附性能的影响。结果显示：水凝胶对阳离子染料具有较好的吸附效果,在GO浓度为0.3mol/mL,凝胶用量为0.05g,溶液pH为7,温度为50℃,染料初始浓度为200mg/L时,凝胶对MB和CV的吸附量和吸附率分别为395.68、381.70mg/g和98%、96%。凝胶经过5次循环使用后,对MB和CV的吸附率仍能达到82.6%和81.2%。吸附等温线和动力学研究表明,凝胶对MB吸附更符合Freundlich模型,对CV的吸附更符合Langmuir模型,准二级动力学模型能更好地描述两种阳离子染料的吸附过程。热力学研究表明水凝胶对两种染料吸附是自发、吸热和混乱度增加的过程。     

GO/GA-g-PAMPS复合水凝胶的制备及其对阳离子染料的吸附性能

以自制氧化石墨烯(GO)、阿拉伯胶(GA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,采用一步水热法制备了GO/GA-g-PAMPS复合水凝胶,利用FTIR、XRD、SEM对复合水凝胶结构进行了表征。考察了水凝胶对阳离子染料亚甲基蓝(MB)和结晶紫(CV)的吸附性能。结果显示:在GO质量浓度为0.3 g/L、凝胶用量为0.05 g、溶液pH为7、温度为50℃、染料初始质量浓度为200 mg/L时,凝胶对MB和CV的吸附量和吸附率分别为395.68、381.70mg/g和98%、96%。经5次循环后,凝胶对MB和CV的吸附率仍能达到82.6%和81.2%。吸附等温线和动力学研究表明,凝胶对MB吸附更符合Freundlich模型,对CV的吸附更符合Langmuir模型,准二级动力学模型能更好地描述两种阳离子染料的吸附过程。热力学研究表明,水凝胶对两种染料吸附是自发、吸热和混乱度增加的过程。     

玉米淀粉/羧甲基纤维素生物复合凝胶的制备及吸附行为研究

以玉米淀粉与羧甲基纤维素（CMC）为骨架，以丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体制备复合凝胶，对复合凝胶材料进行表征。以亚甲基蓝（MB）为吸附质，考察复合凝胶吸附剂对阳离子染料吸附过程的动力学和热力学行为，分析阳离子强度、水体pH值、染料初始质量浓度等对吸附剂吸附性能的影响。结果表明：玉米淀粉-CMC-g-AA-AM-AMPS凝胶是一种表面多孔的吸附材料，其比表面积为24.939 7 m2/g，平均吸附孔径为8.668 2 nm。凝胶对MB的吸附过程与准二级动力学模型和Langmuir模型拟合较好，属于单分子层的化学吸附。阳离子对凝胶吸附MB有明显抑制作用，抑制效果为Al3+>Ca2+>Na+。随着离子强度的增加，抑制作用越明显。在投加量为0.1 g、温度为298 K、pH值为11.0、MB初始质量浓度为2 000 mg/L条件下，吸附剂最大吸附量达到1 938.82 mg/g、去除率为96.94%，能有效去除MB。     

AM/AA/AMPS反向悬浮聚合物对BSA的吸附研究

本文采用AMPS和AA以及AM共聚合,用合成的树脂对牛血清蛋白进行吸附.考察了不同吸附时间、不同单体配比合成的树脂及所吸附的BSA溶液的不同浓度对吸附的影响.结果表明,在吸附时间为3h,吸附浓度为0.3%(质量比)时,单体配比为AMPS所占质量百分比为30%的AM/AMPS二元共聚物对BSA的吸附最好,吸附量为1.33mg·g-1.     

黄原胶接枝聚丙烯酸水凝胶的合成及对亚甲基蓝阳离子染料的吸附性能

以黄原胶和丙烯酸为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,在水溶液中合成黄原胶接枝聚丙烯酸(XG-g-PAA)水凝胶,考察了pH值、吸附时间、阳离子染料亚甲基蓝(MB)的初始浓度等对水凝胶吸附性能的影响,研究了水凝胶对MB的等温吸附行为。结果表明,当pH值大于5.0时,XG-g-PAA水凝胶对MB有较大的吸附量;水凝胶吸附平衡时间为5 h;室温下随着MB初始浓度的增大,水凝胶对MB的吸附量较大;水凝胶对MB的吸附行为符合Freundlich吸附等温模型,其相关系数为0.985 54,吸附过程以化学吸附为主。     

海藻酸钠/研磨处理APT复合凝胶小球对亚甲基蓝吸附研究

将碾磨酸处理凹凸棒黏土(G-APT)与海藻酸钠(NaAlg)物理共混,与CaCl_2固化交联,制备NaAlg/G-APT复合凝胶小球,考察了复合凝胶小球对印染废水中亚甲基蓝(MB)的吸附性能。场发射扫描电镜(FESEM)表征表明,适当次数研磨,可使APT棒晶束有效解离,使其在复合凝胶中均匀分散。复合凝胶小球对MB平衡吸附量(q_e)随APT碾磨次数增加呈先增大后减小趋势,APT碾磨4次时,q_e最大,为167.2 mg/g,相对于APT未碾磨处理样提高48.5%。达到最大吸附量的最佳MB初始浓度为200 mg/L,pH值为6.0,吸附时间120 min。吸附动力学过程符合准二级动力学模型,用Langmuir吸附等温线模型描述更为合适,属于单分子层吸附。     

海藻酸钠/研磨处理APT复合凝胶小球对亚甲基蓝吸附研究

将碾磨酸处理凹凸棒黏土(G-APT)与海藻酸钠(NaAlg)物理共混,与CaCl_2固化交联,制备NaAlg/G-APT复合凝胶小球,考察了复合凝胶小球对印染废水中亚甲基蓝(MB)的吸附性能。场发射扫描电镜(FESEM)表征表明,适当次数研磨,可使APT棒晶束有效解离,使其在复合凝胶中均匀分散。复合凝胶小球对MB平衡吸附量(q_e)随APT碾磨次数增加呈先增大后减小趋势,APT碾磨4次时,q_e最大,为167.2 mg/g,相对于APT未碾磨处理样提高48.5%。达到最大吸附量的最佳MB初始浓度为200 mg/L,pH值为6.0,吸附时间120 min。吸附动力学过程符合准二级动力学模型,用Langmuir吸附等温线模型描述更为合适,属于单分子层吸附。     

酵母菌的致孔作用对PVA/CMC水凝胶性能的影响

利用酵母菌发泡制备了聚乙烯醇/羧甲基纤维素多孔水凝胶(D-PC),采用FTIR对其化学结构进行了表征和Zeta电位分析共同证明了酵母菌和材料之间的相互作用;利用SEM和BET分别对其三维网络结构进行了观察以及比表面积、孔径进行了测定;研究了D-PC在不同条件下对亚甲基蓝(MB)的去除,通过纤维素降解酶实验测试了D-PC的降解性。研究结果表明：酵母菌通过静电作用包覆在D-PC内;随着酵母菌量的增加,D-PC的比表面积增大、平均孔径减小;D-PC对MB的去除机制以化学吸附为主,且吸附动力学符合伪二级动力学方程;去除效率随着酵母菌的增加而增大,随着pH、温度的增加先增大后减小;一定条件下D-PC能降解水凝胶中的聚乙烯醇。     

LS-g-PAA/AMPS/APT树脂对亚甲基蓝的吸附性能研究

以木质素磺酸钠(LS-Na)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、凹凸棒石黏土(APT)为原料,采用微波辐射法,通过接枝共聚反应合成了生物质LS-g-PAA/AMPS/APT高吸水性树脂吸附剂,利用FTIR和XRD分析了树脂的结构。考察了吸附剂用量、溶液p H、亚甲基蓝(MB)初始质量浓度、吸附时间、吸附温度对MB的吸附性能的影响。结果显示,在200 m L、MB初始质量浓度为500 mg/L、吸附剂为0.1 g时,吸附量和吸附率分别达968 mg/g和96%。该树脂具有很强的p H敏感性和高吸附性能。平衡吸附数据基本满足Freundlich吸附等温方程。树脂对MB的吸附过程符合准二级动力学反应模型,主要为吸热化学吸附过程。     

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%。     

AA/AMPS共聚物水凝胶的吸液性能

研究了采用溶液聚合法制备的AA/AMPS共聚物Poly(AA-co-AMPS)水凝胶的吸液性能,结果表明:合成的凝胶材料在0.9%生理盐水中的吸液能力达到125 g/g以上;在溶液的pH值5～9时,水凝胶的吸水倍率与最大吸液率的比值(Q/Qmax)最大;水凝胶对NaBr溶液的吸收能力要好于对NaCl溶液的吸收能力;水凝胶对乙醇、氨水溶液的吸收能力随溶液浓度的增高而增大,对尿素水溶液的吸收能力随溶液浓度的增高而减小。     

PVA/KHA/GG多孔水凝胶的制备及吸附性能研究

为解决染料和重金属离子污染问题,以丙烯酸(AA)为单体,聚乙烯醇(PVA)、腐植酸钾(KHA)和瓜尔胶(GG)为原料,KPS为引发剂,MBA为交联剂,采用水溶液聚合法制备出一种具有多孔结构的PVA/KHA/GG水凝胶。借助FTIR、XRD及SEM对该水凝胶结构进行表征测试。考察了PVA、KHA、GG、KPS和MBA用量及聚合温度等因素对水凝胶去除MB和Pb(Ⅱ)的影响,并对其吸附动力学进行了研究。结果表明,当PVA为15 g, KHA分别为0.2 g和0.3 g, GG分别为10 g和15 g, KPS为0.08 g, MBA为0.04 g,聚合温度为65℃时,水凝胶对MB和Pb(Ⅱ)吸附量达最大。水凝胶对MB和Pb(Ⅱ)的吸附动力学较符合准二级动力学方程。     

氧化石墨烯/海藻酸钠凝胶球对亚甲基蓝吸附性能的研究

以氧化石墨烯、海藻酸钠为原料,制备了氧化石墨烯/海藻酸钠(GO/SA)复合凝胶球,并利用批平衡吸附方法探讨了该凝胶球对水体中亚甲基蓝(MB)的吸附特性。考察了吸附时间、投加量以及pH值等因素对吸附的影响。结果表明,随凝胶球加入量增大,MB去除率逐渐升高;在pH为中性及碱性条件下,对MB的去除率明显优于酸性条件;吸附4h后基本达到平衡,其吸附过程符合Freudlich等温吸附模型以及准二级动力学方程。该吸附剂成本低廉,性质稳定,为废水中相关染料的去除提供了一定的依据。     

文冠果活性炭水凝胶的制备及其吸附性能研究

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和文冠果活性炭(XSBAC)为原料,制备文冠果活性炭水凝胶(XSBACH),并应用于亚甲基蓝(MB)的吸附。利用比表面积分析仪(BET)、红外光谱仪(FTIR)等设备对XSBACH的结构进行表征。探讨了亚甲基蓝溶液的浓度、pH值、温度及时间对XSBACH吸附量的影响。结果表明,在吸附时间为120 min, MB溶液浓度为500 mg/L,反应温度为303 K时,XSBACH对MB的吸附量最大,为295.36 mg/g。吸附过程符合伪二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir吸附等温模型,在303～323 K温度范围内,XSBACH吸附MB的吉布斯自由能ΔG°<0、焓变ΔH°<0、熵变ΔS°<0,表明XSBACH吸附MB是一个自发的放热过程。     

AM-g-CCMC树脂的制备及其吸附性能

以交联羧甲基纤维素(CCMC)、丙烯酰胺(AM)为原料,过硫酸钾为引发剂,N,N'–亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过微波辐射法制备了吸水性树脂丙烯酰胺接枝交联羧甲基纤维素(AM–g–CCMC)。研究了溶液p H值、盐溶液浓度对AM–g–CCMC树脂吸水倍率的影响;同时考察了染料p H值、吸附时间、染料浓度、吸附剂浓度对树脂吸附量[对碱性品红(BF)和亚甲基蓝(MB)]的影响。结果表明,AM–g–CCMC对去离子水和浓度为0.154 mol/L的Na Cl,Ca Cl2,Fe Cl3溶液的最大吸水倍率分别为1 735,165,82,43 g/g;在20℃,浓度0.25 g/L条件下,AM–g–CCMC对BF和MB的最大吸附量分别为370 mg/g和323.4 mg/g。同时对该树脂的循环利用性能进行了初步研究。结果表明,吸附MB的AM–g–CCMC的再生效果略好于吸附BF的树脂。     

丙烯酸/丙烯酰胺/苯乙烯三元共聚水凝胶吸附重金属性能研究

丙烯酸系水凝胶能够高效地去除水体中的重金属污染物,是当前环境科学领域研究的热点之一。以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和苯乙烯(St)为单体,以过硫酸钾为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,制备了P(AA/AM/St)水凝胶。采用红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)进行了表征。通过热重(TG)测试,发现水凝胶具有良好的热稳定性。通过对钴(Co~(2+))、镉(Cd~(2+))、镍(Ni~(2+))、铜(Cu~(2+))、镁(Mg~(2+))、锌(Zn~(2+))和铅(Pb~(2+))等七种重金属离子进行竞争吸附实验,发现Pb~(2+)的吸附效果最优,其吸附过程很好地拟合了拟二级动力学模型。另外对其在不同离子质量浓度、吸附时间以及pH值等因素进行吸附研究,当吸附时间在1 h时达到了平衡,pH值在5.5时吸附效果最好,吸附量为488.90 mg/g,去除率高达97.78%。在水凝胶对重金属离子溶液的吸附解吸附实验中,发现P(AA/AM/St)具有可重复利用性。     

文冠果活性炭水凝胶的制备及其吸附性能研究

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和文冠果活性炭(XSBAC)为原料,制备文冠果活性炭水凝胶(XSBACH),并应用于亚甲基蓝(MB)的吸附.利用比表面积分析仪(BET)、红外光谱仪(FTIR)等设备对XSBACH的结构进行表征.探讨了亚甲基蓝溶液的浓度、pH值、温度及时间对XSBACH吸附量的影响.结果 表明,在吸附...     

磁性壳聚糖水凝胶的制备研究

磁性壳聚糖水凝胶因其具有生物相容性、生物降解性、超顺磁性等优良性能,可以作为组织工程支架、药物缓释载体和污水处理等被广泛应用。本文通过溶胶凝胶法制备得到钴铁氧体CoFe_2O_4,采用2%戊二醛作为交联剂,将磁性CoFe_2O_4纳米粒子引入2%壳聚糖溶液中,制得磁性壳聚糖水凝胶。并采用电镜扫描、傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪对制得的磁性壳聚糖水凝胶进行表征,结果表明,成功制备出了磁性壳聚糖水凝胶.磁性壳聚糖水凝胶对水中孔雀石绿的平衡吸附量实验结果表明,在0～10μg/mL范围内,水凝胶对孔雀石绿的平衡吸附量都是随其浓度的增加而增加,而且磁性壳聚糖水凝胶的吸附性能要比壳聚糖水凝胶要好。     

壳聚糖/聚丙烯酸水凝胶的制备及对Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附

以丙烯酸(AA)和壳聚糖(CS)为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,利用辉光放电电解等离子体(GDEP)技术在水溶液中一步引发制备了壳聚糖/聚丙烯酸(CS/PAA)水凝胶。采用FTIR、XRD和SEM对水凝胶的结构和形貌进行了表征,考察了溶液p H、吸附时间和初始质量浓度对Cu~(2+)和Cd~(2+)吸附的影响,探讨了水凝胶的重复利用性。结果表明:AA成功接枝到了CS链上,形成了具有多孔三维网络结构的CS/PAA水凝胶;该水凝胶对Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温式;在最佳吸附p H下(p H=4.3),吸附120 min,CS/PAA水凝胶对Cu~(2+)和Cd~(2+)的最大实际吸附量分别为151.2和298.8 mg/g;该水凝胶在0.015mol/L乙二胺四乙酸四钠(EDTA-4Na)溶液中吸附解吸4次后,吸附量变化不大,说明CS/PAA水凝胶具有优异的再生和重复利用性。     

石墨烯-曝气工艺对海藻酸钠微滤行为的影响

通过研究石墨烯-曝气组合工艺对海藻酸钠微滤行为的影响,发现石墨烯浓度和曝气量影响海藻酸钠的水通量和总阻力。研究结果显示,海藻酸钠微滤过程中加入的石墨烯微粒在曝气气流的作用下冲刷膜表面减少海藻酸钠在膜表面形成的凝胶层,有效降低膜总阻力,提高水通量。曝气量相同时,石墨烯浓度从20 mg/L增加到100 mg/L,水通量先增加后减少,总阻力则先降低后增加。石墨烯浓度相同时,水通量随曝气量的增加而增加,而总阻力则随曝气量的增加而降低。