三乙烯四胺改性的磁性微球对酸性品红的吸附研究

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为功能单体，采用分数聚合法合成了聚(苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)[P(St-GMA)]磁性微球，利用三乙烯四胺(TETA)修饰P(St-GMA)磁性微球，制备表面含有氨基的P(St-GMA)-TETA磁性微球。采用光学显微镜、傅里叶红外光谱(FT-IR)和样品磁力振荡计(VSM)等手段进行表征，并将其应用于对含酸性品红(AF)的模拟废水吸附性能研究。考察了pH、吸附剂用量和吸附时间等因素对[P(St-GMA)-TETA]磁性微球吸附量的影响。结果表明：该吸附剂对AF的吸附符合准二级动力学模型，60min内基本达到吸附平衡，在298K时，最大吸附量高达171.821mg/g, Langmuir等温吸附数学模型能较好地拟合P(St-GMA)-TETA磁性微球对AF染料的吸附。     

螯合磁性聚合物微球的制备及其对重金属离子的吸附性能

通过细乳液聚合制备了表面含酯基的磁性聚合物微球,利用醇解反应赋予微球表面丰富的羟基,进一步在微球表面偶联氨基硫脲,制备了螯合磁性聚合物微球.通过透射电子显微镜(TEM)、红外光谱仪(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)等对微球的结构和性能进行了表征.结果表明,微球粒径比较均匀,在常温下具有超顺磁性.此外,微球对重金属离子的吸附具有选择性,吸附容量顺序为Hg2+＞Zn2+＞Pb2+>Cd2+,而且微球对各种重金属离子的等温吸附符合Langmuir方程.     

果胶磁性微球的制备及其对Mn(Ⅱ)及Cr(Ⅵ)的吸附性能

以氯化钙为交联剂,采用包埋法制备了一种果胶磁性微球吸附剂,通过红外光谱、扫描电镜、XRD、磁性分析和TGA对样品进行了表征,并考察了吸附时间、Mn2+(Cr6+)的浓度、吸附剂用量和吸附溶液的pH对果胶磁性微球吸附性能的影响。分析了果胶磁性微球分别吸附Mn(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附动力学、吸附等温线。结果表明:果胶磁性微球对Mn(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附达平衡分别需要4h和1.5h,饱合吸附量分别为54.35mg/g和9.62mg/g,吸附等温线较好地满足Freundlich模型和Langmuir模型,最大吸附量分别为102.04mg/g和25.45mg/g。吸附动力学符合准二级动力学模型,主要由化学吸附控制其吸附速率。     

改性磁性木薯渣微球的制备及对Pb(Ⅱ)的吸附

以固体废弃生物质木薯渣为原料,首先采用乙二胺和二硫化碳对其进行化学改性,然后反相乳液-交联聚合制备化学改性木薯渣磁性微球吸附剂。考察了Pb(Ⅱ)的初始浓度、吸附剂含量、吸附时间、pH和吸附温度对Pb(Ⅱ)的吸附规律及动力学行为;并通过扫描电镜和红外光谱对其进行表征。结果表明,木薯渣被乙二胺和二硫化碳成功改性;黄原酸酯木薯渣磁性微球(SCRM)的分散性和球形度好。在本实验考察范围内,SCRM对Pb(Ⅱ)吸附量可达304mg/g;动力学研究显示吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和拟二级动力学模型,吸附过程是一个受化学吸附机理控制的过程。     

功能化壳聚糖磁性微球的制备及其对Cu~(2+)的吸附行为

用正硅酸四乙酯(TEOS)修饰Fe_3O_4表面,并将其与经4-氯苯基异氰酸酯改性的壳聚糖通过六亚甲基双异氰酸酯(HDI)连接,制得功能化Fe_3O_4@SiO_2-壳聚糖磁性微球(磁性微球C),采用扫描电镜、傅里叶红外光谱仪等手段对其进行表征,考察了所得磁性微球C对Cu2~(+)的吸附性能。结果表明:所得磁性微球C平均粒径520nm左右、分散性好,对Cu2+吸附在30min内达到平衡,在吸附剂用量为0.1g,Cu~(2+)浓度为0.02mol/L,pH=5时,吸附量可达到55.46mg/g,吸附等温数据既符合Langmuir模型,也符合Freundlich模型。     

固定化Cu~(2+)磁性壳聚糖微球的制备及应用研究

采用化学共沉淀法合成Fe3O4纳米颗粒,乳化交联法制备磁性壳聚糖微球。以环氧氯丙烷为活化剂,螯合铜离子制备了固定化Cu2+的磁性壳聚糖微球(Cu2+-IDA-MCS)为亲和介质。以乳源蛋白中发现的血管紧张素转化酶抑制肽(ACEI)Val-Ser-Leu-Pro-Glu-Try(VSLPEW)为模型分子,考察了Cu2+-IDA-MCS对VSLPEW的吸附效果。结果表明,固定化Cu2+的磁性壳聚糖微球吸附VSLPEW的最佳条件为:VSLPEW的初始浓度为2.0mg/mL,亲和介质的吸附时间为40min,吸附温度为30℃,缓冲液pH值为7.5,此时Cu2+-IDA-MCS对VSLPEW的最大吸附量达49.08mg/g。说明Cu2+-IDA-MCS是吸附VSLPEW的一种有效的亲和介质。     

P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球的制备及其吸附性能

采用分散聚合法制备聚P(St-GMA)微球,通过开环反应将亚氨基二乙酸(iminodiacetic acid,IDA)接枝在微球的表面,然后与金属离子的螯合,制备了一种P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球吸附剂。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)和电导率仪等对其进行了表征。探讨了P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球对牛血清蛋白(bovine serum albumin,BSA)的吸附性能,考察了pH值和吸附时间等对BSA的吸附量的影响,研究了其吸附动力学和吸附热力学特性。结果表明,pH=6时,吸附量最大;在298K时,P(St-GMA)-IDA-Cu(Ⅱ)微球的最大吸附量为37.66mg/g,吸附符合Langmuir方程;动力学研究结果表明,准二级动力学方程能较好拟合动力学实验结果。     

纳米Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球对U(Ⅵ)的吸附性能及机制

在Fe_3O_4中加入黑曲霉培养基混合培养制备了Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球,通过静态吸附试验,考察了pH值、温度、吸附剂用量、接触时间及U(Ⅵ)初始浓度等因素对Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球吸附U(Ⅵ)效果的影响。结果表明:pH值是影响Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球去除U(Ⅵ)的重要因素。pH=4、温度为25℃、U(Ⅵ)的初始浓度为10mg/L、Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球投加量为1g/L时,Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球对U(Ⅵ)的去除率达到98.89%,在吸附15h后趋于平衡。采用SEM、能谱分析、FTIR等手段分析了Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球吸附U(Ⅵ)的机制。SEM-EDS结果表明,Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球成功合成且呈网状结构;FTIR结果表明,Fe_3O_4/黑曲霉磁性微球与铀发生作用的主要基团有羟基、羧基、酰胺基等。     

P(St-co-AA)与 Fe3O4纳米粒自组装制备高分子磁微球

用微乳液聚合法制备了粒径均匀的聚苯乙烯-丙烯酸高分子微球P(St-co-AA),与共沉淀法所制纳米Fe3O4通过静电作用,使两种微球自组装成高磁含量的磁性微球[Fe3O4/P(St-co-AA)].采用XRD、TEM、SEM、IR等对样品进行表征,采用VSM对样品进行磁性能测试.结果表明P(St-co-AA)平均粒径约为70nm,表面含有羧基;所得磁粉为Fe3O4单相,平均粒径约为10nm.磁性能测试表明,当外加磁场为1.5×106/π(A/m)时,磁化强度达到饱和,饱和磁化强度为69A·m2·kg-1;自组装所制高分子磁性微球为球形,平均粒径约800nm,磁粉含量为15.8%.研究表明,pH值、搅拌等对复合磁性微球的形成有重要影响.     

磁性树脂基磁性碳球的制备与表征

以磁性PS-DCDA树脂为前驱体,通过KOH活化法以不同KOH、磁性碳球质量比制备了磁性树脂基的磁性碳球,然后用其对水溶液中的Hg2+进行吸附,根据吸附量优化活化比,最后用SEM、FTIR、XRD、VSM和BET对吸附效果最好的磁性碳球样品进行了表征。结果表明,用KOH对磁性碳球进行活化,当KOH、磁性碳球的质量比为1∶1时,制得的磁性碳球对Hg2+的吸附效果最好。碳化后碳球样品表面存在大量的孔洞,比表面积达到了254m2/g,磁饱和强度达到1.82emu/g,在外加磁场下磁性碳球能快速地和液相分离。     

纳米Fe_3O_4/PS-EDTA功能微球的制备及对Cu~(2+)的吸附性能

以磁性纳米Fe3O4为核,利用苯乙烯(St)聚合对其进行包覆,并进一步对表面进行氯取代、乙二胺取代及氯乙酸取代反应,制备了Fe3O4/PS-EDTA纳米磁性复合微球。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、热重(TGA)分析、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪、紫外分光光度计等对Fe3O4/PSEDTA微球性能进行了表征。结果表明,EDTA有效地以化学键合方式连接到纳米磁性Fe3O4/PS表面,且粒径均匀。Fe3O4/PS-EDTA对Cu2+表现出了良好的吸附性能,饱和吸附量为98.59mg/g,吸附等温数据符合Langmuir模型,吸附动力学符合拟二级反应动力学模型。     

阴离子β-CD磁性微球吸附铜离子的工艺优化

采用Na3P3O9和Fe3O4对β-环糊精(β-CD)微球进行改性,制备出阴离子β-CD磁性微球吸附剂,并用来吸附铜离子。采用光学显微镜和扫描电镜对其形貌进行观察,并进行粒度测定,结果表明,吸附剂呈较好的球形,粒径较改性前有所增大。通过L9(34)正交实验得到吸附工艺优方案为:吸附温度35℃,吸附时间1.5h,超声功率100%,m(阴离子β-CD磁性微球)∶V(Cu2+)=1∶40,此条件下吸附量和Cu2+除去率平均值可分别达到2.691mmol/g、96.26%,各因素对反应影响的大小顺序依次为温度、投料比、超声功率、时间。     

含氨基磁性微球的制备及其对酸性橙7的吸附性能

采用悬浮聚合法制备了磁性微球(MM),利用乙二胺与磁性微球进行开环反应得到表面含有氨基的磁性微球(MM-EDA)。通过扫描电镜(SEM)、BET比表面积、傅里叶红外光谱(FT-IR)和样品磁力振荡计(VSM)进行了表征,并将其应用于对染料酸性橙7(AO7)的吸附。探索了初始浓度、吸附时间、pH值和共存离子等条件对吸附的影响,研究了MM-EDA对AO7的吸附性能与吸附机理。结果表明,在pH值=3左右溶液中,吸附量最大。在室温下,吸附在120min内达到饱和,且对AO7的饱和吸附量接近300mg/g。吸附规律较好地符合准二阶动力学吸附方程和Langmuir等温吸附模型;热力学参数(ΔG°,ΔH°和ΔS°)说明吸附为自发、吸热的熵增加过程,升温有利于吸附;MM-EDA可重复使用。     

喷雾干燥制备P(MMA-BA)中空微球及其对苯酚的吸附性能研究

采用种子乳液聚合法合成聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯(P(MMA-BA))乳液,再将乳液进行喷雾干燥制备了壳层由纳米粒子构成且具有中空形貌的单孔高分子微球。研究了微球形成机理,并着重探讨了预聚物用量、硬软单体配比m(MMA)∶m(BA)、交联剂用量对微球形貌、比表面积的影响。结果表明,当条件为乳液浓度2%,进口温度125℃,出口温度50℃,进料量250mL/h,预聚物用量为2%(质量分数),硬软单体比m(MMA)∶m(BA)约为7∶3,交联剂用量为10%～20%(质量分数)时,能够形成形状规整的中空微球,用BET法测得其比表面积约为28.8259m2/g。考察了中空微球对低浓度苯酚溶液的吸附性能,结果表明,微球对苯酚的最大吸附量可达7.8568mg/g;微球用量较少时,单位质量微球吸附的苯酚量较大;微球中硬单体比例越高,所得微球比表面积越大,对苯酚的吸附量越高。     

成孔增强型载磷温敏微球对水中U(VI)的去除性能与机制

为了解决海藻酸钠微球溶胀性差、吸附剂和被吸附物间的传质阻力大和干燥后吸附位点少的问题,采用自由基聚合和离子交联法制备了一种热响应互穿聚合物网络水凝胶微球,并对其进行“造孔+磷酸基团功能化”改性(简称P/PF@TR-IPN)。通过单因素试验研究了铀初始浓度、ZnO的含量、投加量、pH值、温度、干扰离子和吸附时间等对U(VI)吸附的影响,探究了其再生性能。在U(VI)初始浓度为10 mg·L^-1,pH值为4,P/PF@TR-IPN的投加量为0.4 g·L^-1,温度为25℃的条件下,6 h内P/PF@TR-IPN对U(VI)的去除率为94.8%,比造孔微球(PF@TR-IPN)和空白微球(TR-IPN)分别提高了18.5%和30.03%。随着温度从20℃增加到50℃,温敏微球P/PF@TR-IPN的溶胀率从6.98%降至5.14%。P/PF@TR-IPN的BET比表面积比TR-IPN增大了28.5倍。当p H值为4,温度为30℃和20℃时,P/PF@TR-IPN对U(VI)的最大吸附量分别为76.99 mg·g^-1和85.62...     

交联淀粉微球的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以可溶性淀粉为主要原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为制备反应的交联剂,环己烷为油相,过硫酸钾-亚硫酸氢钠(K_2S_2O_8-Na HSO_3)氧化还原体系为引发剂,Span80、Tween60为乳化剂,采用反向悬浮法制备交联淀粉微球,并利用红外光谱仪对交联淀粉微球的结构进行表征。以交联淀粉微球作为吸附剂,研究了吸附时间、淀粉微球的质量及Cr(Ⅵ)的初始浓度对Cr(Ⅵ)的吸附性能的影响并考察了淀粉微球吸附Cr(Ⅵ)的热力学特性。吸附实验发现,在淀粉微球质量为0.05 g、吸附时间为70 min、初始浓度为50 mg/L时交联淀粉微球对Cr(Ⅵ)的吸附量较高。热力学实验表明,交联淀粉微球对Cr(Ⅵ)吸附行为符合Langmuir热力学方程,相关系数为0.989 0。     

阴离子β-环糊精磁性微球的制备及选择吸附性能

采用β-环糊精(β-CD)、FeCl2、Fe2(SO4)3、Na3P3O9等为主要原料,制备了阴离子β-CD磁性微球(β-CDM),通过X射线衍射、扫描电镜、粒度和热重等对其进行表征、测试,采用原子吸收光谱研究其吸附性能。结果表明,β-CDM呈规整球形,平均粒径为93.5μm,热性能随Fe3O4的引入得以提高,对Cu2+、Mn2+和Zn2+的吸附具有选择性,对Mn2+的吸附量最大,除去率达到98.59%。准二级吸附动力学模拟结果表明,β-CDM对Cu2+、Mn2+、Zn2+的吸附速率常数K2(g/(mg·min))可分别达到0.1851,0.1068,0.1584,对Cu2+吸附达平衡时所需时间最短。循环使用研究表明,β-CDM在磁场作用下具有较好的分离和循环使用性能。     

空心NiFe_2O_4交联壳聚糖复合吸附剂的制备及表征

以乙二醇(EG)为溶剂,硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)、硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)和尿素(CO(NH2)2)为起始反应试剂,油酸(C17H33COOH)为表面修饰剂,通过简单的一步溶剂热法成功制备纯的尖晶石结构的NiFe2O4空心微球,然后经高锰酸钾氧化使其表面羧基功能化,最后在偶联活化剂1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)作用下,以硫酸钠与氢氧化钠混合液为沉淀剂,在壳聚糖溶液中通过沉淀聚合法制备出一种新型的空心NiFe2O4交联壳聚糖重金属离子吸附剂。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱仪(FT-IR)和物理特性测试仪(PPMS)表征样品的结构、形貌和磁性能,并用原子吸收分光光度计(AAS)评价吸附剂对Pb2+的吸附去除性能。结果表明,该新型吸附剂对Pb2+有较好的吸附性能,它对Pb2+的等温吸附线符合Langmuir模型,在298K、pH值为5时,吸附剂对Pb2+的饱和吸附容量为177.0mg/g。     

五种作物秸秆生物炭对重金属Pb^(2+)的吸附性的比较北大核心CSCD

为探讨小麦、玉米、水稻、花生壳和稻壳制备生物炭的差异,本文对这些植物纤维在不同预成型压力下制备的生物质炭的结构和性能进行了测定和分析,并研究了其对铅离子(Pb^(2+))的吸附性。结果表明:玉米、小麦和水稻三种秸秆生物质炭对溶液中Pb^(2+)的吸附性能较好,且在不同初始浓度下对Pb^(2+)的吸附符合Langmuir等温吸附模型,吸附量分别为141.310、121.226和122.753mg·g^(-1)。而花生壳和稻壳生物炭对Pb^(2+)的吸附性能较差,吸附量分别为62.914和51.037mg·g^(-1)。玉米秸秆生物质炭的-OH、-C-H、C=C等表面官能团较多,可通过表面官能团的络合作用吸附溶液中的Pb^(2+)。小麦和水稻秸秆制备生物炭由于含有较高的碳酸盐、磷酸等无机矿物形成化学沉淀。不同初始压力下制备生物质炭对溶液中Pb^(2+)的吸附影响较小。     

P(St-co-AA)聚合物模板法制备中空SiO2微球研究

以无皂乳液聚合法制备的苯乙烯(St)和丙烯酸(AA)阴离子型无规共聚物[P(St-co-AA)]微球为模板,不经过分离和离心、表面改性等任何后处理过程,采用溶胶-凝胶方法直接进行二氧化硅(SiO_2)包覆,成功制得中空SiO_2微球。探究了氨水用量、正硅酸乙酯(TEOS)用量以及不同AA用量对中空SiO_2微球的影响,并对制得的SiO_2微球进行了表征。研究结果表明,制得的中空SiO_2微球分散性优异,体系中无SiO_2实心小粒子,粒径均一,表面形貌呈树莓状,微球壁厚可控制在5～30nm范围内。