聚乙烯醇/海藻酸钠双交联凝胶球的制备及其应用

将聚乙烯醇(PVA)、硼酸、海藻酸钠(SA)和氯化钙结合构筑双交联凝胶网络,并负载腐植酸钾(KHA)和钙基蒙脱土(MMT)纳米粒子,成功制备了一种双交联凝胶球(PVA/SA/KHA/MMT).该凝胶球用于亚甲基蓝(MB)和Pb(Ⅱ)的去除.通过FTIR、XRD、TGA、SEM-EDS、Zeta电位分析和BET表征了凝胶球的理化性质.结果表明,吸附过程遵循准二级动力学模型,实验数据与Langmuir模型吻合良好.在25℃时,MB和Pb(Ⅱ)的理论最大吸附容量分别为793.65和507.61 mg/g.热力学结果表明,该凝胶球的吸附是自发吸热的,并且是由系统总体熵的增加所驱动.FTIR和XPS结果表明,Pb(Ⅱ)的吸附过程主要是通过羧基的螯合实现,而MB的吸附则通过氢键和静电相互作用发生.PVA/SA/KHA/MMT对MB和Pb(Ⅱ)具有较高的吸附选择性.经过5次循环使用后,凝胶球对MB和Pb(Ⅱ)仍表现出较高的去除率.     

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。     

海藻酸钠/聚乙烯亚胺复合材料对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

以海藻酸钠和聚乙烯亚胺为原料,制备海藻酸钠/聚乙烯亚胺(SA/PEI)复合材料,研究其对水中Pb(Ⅱ)的吸附去除性能。系统研究了各因素对SA/PEI吸附Pb(Ⅱ)效果的影响。结果表明,SA/PEI对Pb(Ⅱ)的吸附量与Pb(Ⅱ)初始浓度正相关,在360 min达到吸附平衡。吸附过程符合拟二级动力学和Langmuir等温吸附模型。在303.15 K时,Langmuir等温吸附模型拟合得到的最大吸附量为316.46 mg/g。第6次使用的SA/PEI对Pb(Ⅱ)仍表现出较好的去除效果。     

坡缕石/羧甲基纤维素钠接枝甲基丙烯酸β-羟乙酯复合材料对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的选择性吸附

以坡缕石(PGS)、羧甲基纤维素钠(CMC)、甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为原料,利用“一锅法”制备了坡缕石/羧甲基纤维素钠接枝甲基丙烯酸β-羟乙酯(PGS/CMC-g-HEMA)复合材料.通过红外(FTIR)、热重(TG)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料的结构、外貌进行表征.考察了溶液pH值、初始浓度对该材料在吸附Pb(Ⅱ)、Cu(H)混合溶液中两种金属离子吸附量的影响,从分配系数和分离因子角度对吸附选择性进行分析.实验结果表明,复合材料易吸附Pb(Ⅱ),在293 K、pH =5.0、初始浓度50 mg/L的混合溶液中,Pb(Ⅱ)的最大吸附量为32.4 mg/g;Pb(Ⅱ)的吸附动力学遵循准二级动力学模型,PGS/CMC-g-HEMA对Pb(Ⅱ)的吸附-解吸循环实验表明该材料具有较好的再生能力.     

氧化石墨烯/海藻酸钠复合材料的制备及其对Ni2+吸附工艺研究

采用改进Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)。以海藻酸钠(SA)为载体,采用溶液共混法制备氧化石墨烯/海藻酸钠(GO/SA)凝胶球。以GO/SA凝胶球作为吸附材料,对含镍废水进行吸附性能研究。实验结果表明:以质量浓度为7%Ca Cl2为交联剂,m(GO)∶m(SA)为1∶9,Ni~(2+)质量浓度为80g/L,GO/SA凝胶球投加量为40g/L,吸附温度为30℃,Ni~(2+)吸附率为17.15%。含镍废水p H值大于6时,出现大量白色沉淀,pH值对含镍废水中Ni~(2+)吸附率有显著影响。     

硝酸酸化生物炭强化去除水中Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的特性

采用常温硝酸酸化技术对茶叶渣生物炭(BC)进行改性,制备了酸化生物炭(A-BC),并用SEM、TEM、BET、Boehm滴定、FTIR对A-BC的表面物理化学特性进行表征。在此基础上,以BC为参照,考察A-BC对水中典型重金属离子Pb(II)、Cd(Ⅱ)的吸附特性。结果表明,A-BC对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附容量远高于BC,且吸附等温线符合Freundlich模型;吸附速度较快,在100 min内即可达到平衡,Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在A-BC孔内的传质系数分别可达5.5×10~(-9)、1.0×10~(-8)cm~2/s。A-BC可在高浓度HA和碱金属共存条件下实现对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的靶向吸附。经历10次吸-脱附循环后,A-BC对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附容量未出现明显下降。XPS结果显示,A-BC主要通过表面功能基团与Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的外球络合作用实现吸附去除。在柱吸附装置内,A-BC可实现含Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)模拟废水的达标处理,具有广阔的应用前景。     

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。     

ZIF-8@SA对Pb(Ⅱ)的吸附性能和机理研究

以海藻酸钠(Sodium Alginate, SA)为前驱体,将沸石咪唑骨架材料ZIF-8加入SA中,制备出ZIF-8@SA复合材料,并研究了ZIF-8@SA对Pb(Ⅱ)的吸附性能。探讨了接触时间、Pb(Ⅱ)初始浓度、吸附剂用量、温度和吸附-脱附次数等因素对ZIF-8@SA吸附Pb(Ⅱ)效果的影响。对吸附过程进行了吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学分析。结果表明,等温吸附过程符合Langmuir模型,303.15 K时,Langmuir模型拟合得到的理论最大吸附量为330.364 mg/g。吸附动力学过程符合拟二级动力学模型。热力学分析表明,ZIF-8@SA对Pb(Ⅱ)的吸附过程是自发的、吸热的。ZIF-8@SA对Pb(Ⅱ)具有很好的吸附效果。     

微塑料对重金属Cr(Ⅵ)和Pb(Ⅱ)的吸附特征研究

通过氧化-紫外老化的实验室模拟老化法对原始微塑料进行老化,研究原始和老化聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)和聚乳酸(PLA)微塑料在水溶液中对Cr(Ⅵ)、Pb(Ⅱ)的吸附特征。SEM、BET、XRD、XPS和FTIR结果表明,氧化-紫外老化法增加微塑料表面粗糙度、孔隙体积和含氧官能团。动力学和等温线吸附实验结果表明,原始微塑料和老化微塑料对Cr(Ⅵ)和Pb(Ⅱ)的吸附分别以单层的物理吸附和多层的化学吸附为主。微塑料对重金属Cr(Ⅵ)和Pb(Ⅱ)的吸附能力和吸附特点与微塑料种类有关。可生物降解微塑料PLA对Cr(Ⅵ)和Pb(Ⅱ)均表现出较强的吸附能力。     

复合水凝胶SA/AAm-Lgs的制备及其对Fe3+的静/动态吸附

将木质素磺酸钠(Lgs)引入到以海藻酸钠(SA)和丙烯酰胺(AAm)为基体的溶液中,通过自由基聚合法制备得到多孔三维的复合水凝胶(SA/AAm-Lgs),使用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和力学性能测试仪等对其结构和性能进行分析,并将其应用于去除废水中的Fe³⁺。研究结果表明：实验成功制备了多孔三维网状结构的复合水凝胶SA/AAm-Lgs。当Lgs用量增加时,水凝胶的断裂伸长率和抗拉强度相应增加,溶胀性能也有一定程度提高。SA/AAm-Lgs(含Lgs 7 mg)静态吸附Fe³⁺的较佳工艺为：水凝胶用量0.5 g、温度25℃、Fe³⁺初始质量浓度2 g/L,该条件下水凝胶对Fe³⁺的吸附量可以达到143 mg/g,吸附性良好且具有循环使用性能。吸附动力学和吸附等温线模拟结果表明该水凝胶对Fe³⁺的吸附过程符合准二级动力学和Langmuir模型。此外,通过固定床工艺对Fe³⁺进行动态吸附实验证明了SA/AAm-Lgs具有良好的工业...