丁二酰化香蕉纤维素对Pb~(2+)的吸附性能及其结构表征

研究了丁二酸酐修饰的香蕉纤维素对水溶液中Pb~(2+)的吸附特性,明确改性香蕉纤维素吸附剂的添加量、溶液pH值、温度及Pb~(2+)初始质量浓度对吸附效果的影响,并探讨吸附过程的动力学特征。结果表明,改性香蕉纤维素对Pb~(2+)吸附的最佳pH值为5.0,单位吸附量随吸附剂添加量的减小、Pb~(2+)初始质量浓度的增加而增加。在优化试验条件下,1 g/L的吸附剂在30℃时,对pH5的50 m L 100 mg/L Pb~(2+)溶液中,单位吸附量达到44.3 mg/g。改性香蕉纤维素对Pb~(2+)的吸附动力学模型符合准二级动力学模型,拟合系数在0.999以上。结合傅里叶红外光谱、扫描电镜-热重分析和X射线衍射分析手段,发现改性香蕉纤维素对Pb~(2+)的吸附以物理吸附为主,同时包括螯合作用、离子交换等化学吸附及颗粒内扩散等过程。     

疏基乙酸改性花生壳对铜、锌、铅的吸附性能研究

以废弃花生壳(PS)为原料,利用疏基乙酸对其进行改性制得新型的花生壳生物吸附剂(MPS),研究其对重金属离子Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)的吸附性能,并考察了溶液p H、吸附温度、吸附时间和金属离子初始浓度对MPS吸附性能的影响。通过测定化学需氧量(COD)、傅里叶红外光谱图(FTIR)和扫描电镜(SEM)对改性前后花生壳粉进行结构表征。结果表明,Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)在改性花生壳上的吸附速率快,40 min基本达到吸附平衡,吸附过程均符合准二级动力学方程。MPS对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)的吸附等温线用Langmuir方程拟合的相关系数分别为0.9724,0.9733和0.9501,优于Freundlich方程的拟合结果,表明吸附均为单分子层吸附。MPS对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)的饱和吸附量分别为37.88、44.84、125.0 mg/g,均高于未改性花生壳。改性后的花生壳生物吸附剂对于Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)的吸附可以再生重复使用至少10次。因此,巯基乙酸改性制得的花生壳吸附剂对铜、锌、铅有良好的吸附性能。     

改性半纤维素吸附剂的制备及其对Pb~(2+)的吸附

为了提高蔗渣半纤维素对重金属离子的吸附性能,以顺丁烯二酸酐为单体对蔗渣半纤维素进行改性,制备出新型重金属离子吸附剂—羧基化半纤维素材料。同时通过傅里叶红外光谱仪、扫描电镜、同步热分析仪对制备的吸附剂进行表征,并且探究了吸附剂用量、吸附浓度和温度、溶液pH以及吸附时间对改性半纤维素吸附Pb~(2+)的影响。结果表明:羧基化半纤维素在35℃下150min时吸附达到平衡,其最优的吸附pH值为6.0,吸附浓度为500mg/L,此时对Pb~(2+)的吸附量达最大98.5mg/g。     

罗耳阿太菌胞外多糖对铅离子的吸附作用研究

利用发酵生产的罗耳阿太菌胞外多糖(AEPS)作为吸附剂,研究其对Pb~(2+)的吸附能力;通过单因素试验进行AEPS和Pb~(2+)吸附的正交试验设计。正交试验结果表明,影响吸附的主次因素依次是AEPS初始浓度、pH、吸附时间、吸附温度。最佳吸附条件为:AEPS质量浓度600 mg/L, pH 8,反应时间1.5 h,反应温度35℃。在此条件下,吸附率为97.85%;吸附等温模型的结果表明, AEPS对Pb~(2+)具有较好的吸附能力,最大单分子层吸附量为204.08 mg/g;利用扫描电子显微镜分析显示, AEPS吸附Pb~(2+)后的表面结构发生改变。结果表明AEPS有很好的吸附Pb~(2+)的能力。     

水溶性大豆多糖体外吸附Pb2+的研究

以水溶性大豆多糖(SSPS)为吸附剂,改变pH、吸附时间、初始Pb~(2+)浓度、加入人体必需金属元素(Ca~(2+),Mg~(2+),Zn~(2+),Cu~(2+))探究其体外吸附Pb~(2+)的规律性质。结果表明:适宜吸附的pH范围为4~6;等温吸附曲线符合Langmuir单层吸附模型;动力学实验表明初始Pb~(2+)质量浓度为25 mg/L和50 mg/L时符合准一级动力学方程,初始Pb~(2+)质量浓度为100 mg/L时符合准二级动力学方程。大豆多糖对Pb~(2+)的选择性优于Zn~(2+)和Mg~(2+),其清除Pb~(2+)的同时可避免有益微量元素Zn~(2+)和Mg~(2+)的过度损失,是一种安全的Pb~(2+)吸附剂。     

剩余污泥吸附剂对水中Zn~(2+)离子的吸附

采用城市污水处理厂的剩余污泥制备吸附剂,通过静态吸附试验,测定其对水中Zn~(2+)的吸附能力。研究了溶液pH值、溶液中Zn~(2+)浓度、污泥投加量、吸附温度和时间对Zn~(2+)吸附的影响。结果表明,在溶液pH值为6~7,Zn~(2+)质量浓度为20.00 mg/L,污泥投加量为2.0g/L的条件下,吸附剂对Zn~(2+)的吸附作用最佳,且一定范围内(10~50℃)的温度变化对其影响不大,吸附作用平衡时间为4h。吸附热力学数据表明,污泥对Zn~(2+)的吸附符合Freundlich吸附等温方程;在此条件下,吸附剂对废水中Zn~(2+)的吸附量最大达到33.29 mg/g。     

改性硅藻土对重金属离子Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附研究

本文通过对天然硅藻土进行酸洗和超声波复合改性处理来改善其吸附性能,并以此作为吸附剂处理皮革废水中的重金属污染物。利用红外光谱分析(FTIR)、扫描电镜分析(SEM)、比表面积分析(BET)以及X射线衍射分析(XRD)的方法,对比了硅藻土改性前后组织形态以及微观结构的变化;通过振荡吸附实验,研究了天然硅藻土和改性硅藻土对重金属离子Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附性能。结果表明:改性处理后,硅藻土表面孔隙的杂质明显减少,晶体结构更加有序整洁,孔径与比表面积均有所增长,分别为:13.781 nm和76.081 m2·g-1;当改性硅藻土投加量为8 g/L,吸附时间为60 min时,吸附反应达到平衡,且达到对重金属离子的最大去除率,对Cd~(2+)的最大去除率为52.95%,比天然硅藻土高出19.24%,对Pb~(2+)的最大去除率为89.37%,比天然硅藻土高出34.37%;改性处理之后,最大吸附容量从Cd~(2+)11.8625 mg/g、Pb~(2+)12.5486 mg/g升高到了Cd~(2+)14.1451 mg/g、Pb~(2+)14.5479mg/g;改性前后硅藻土对两种重金属离子的吸附过程较好地符合Freundlich吸附等温模型和二级动力学模型。     

甜菜粕对钙和铅的吸附性能研究

甜菜粕是重金属离子螯合剂和吸附剂。研究了溶液pH值、温度、时间及初始质量浓度等条件对甜菜粕(SBP)吸附轻金属离子Ca~(2+)和重金属离子Pb~(2+)的性能,并体外模拟在人体肠道环境条件(pH7.0、37℃)下,研究SBP对钙和铅的吸附性能和机理。结果表明:SBP对铅的螯合大于对钙的吸附;溶液pH值为7.0时吸附效果最佳;Ca~(2+)、Pb~(2+)分别在30、60min内达吸附平衡。在pH7.0和37℃的生理条件下,两种离子的吸附动力学过程均符合Lagergre方程二级吸附模型,SBP对Ca~(2+)的等温吸附平衡与Langmuir方程拟合度高,属单分子层吸附,而SBP对Pb~(2+)的等温吸附平衡与Langmuir方程拟合度不如Ca~(2+)高。     

改性聚乙烯醇-乙烯共聚物纳米纤维膜对重金属离子的吸附性能

为改善重金属离子对环境的破坏作用,制备了改性聚乙烯醇-乙烯共聚物(PVA-co-PE)纳米纤维膜用于重金属离子吸附。探讨了重金属初始浓度、吸附时间及pH值对改性膜重金属吸附量的影响。结果表明:经罗丹宁改性后的纳米纤维膜对Hg~(2+)的吸附属于Langmuir吸附等温线,遵从准二级方程,即化学吸附;当pH=3时,改性膜对Hg~(2+)的平衡吸附量最大为17.26 mg/g,且具有一定的可循环利用性。此外,改性膜具有较好的抗菌性,对混合重金属溶液(Hg~(2+)和Pb~(2+))也具有一定的吸附能力,为重金属废水的处理提供一种有效方法。     

酸改性籽瓜皮对Cu~(2+)与Pb~(2+)的吸附性研究

利用酸改性籽瓜皮,使用扫描电子显微镜与红外光谱分析结构特征,并研究酸度、吸附剂质量、时间、浓度对Cu~(2+)与Pb~(2+)吸附性的影响。结果表明:静态吸附符合二级动力学方程及Langmuir吸附等温线,吸附机理是自发的化学吸附过程,Cu~(2+)与Pb~(2+)最大吸附量分别为14.72、41.69 mg/g;最佳吸附条件是:p H4,料液比2.5 g/L,吸附时间200 min。在流动性吸附应用中,对低浓度Cu~(2+)与Pb~(2+)吸附,酸改性籽瓜皮具有较快的吸附速度,吸附率及解吸率均很高,可重复使用,循环次数大于10次。     

丙烯酰胺改性果胶-Fe3O4磁性微球的制备及对水和海产品中Cu2+的吸附性能

采用包埋的方法制备丙烯酰胺改性果胶磁性微粒,分别用红外光谱、扫描电镜、X-射线衍射对样品进行表征。探讨吸附溶液的pH、Cu~(2+)初始浓度、吸附时间、温度和吸附剂用量等因素对改性果胶磁性微球吸附溶液中Cu~(2+)量的影响。试验结果表明,改性果胶磁性微球对水溶液中铜离子的吸附,在pH 4,Cu~(2+)初始质量浓度500 mg/L,吸附时间180 min,吸附温度25℃,吸附剂添加量20 mg时,单位吸附量达到105 mg/g。该吸附剂用于海螺、香螺和黄蚬子酶解液中的Cu~(2+)的吸附,清除率达80%左右,效果良好。     

高锰酸钾改性汉麻对重金属离子镉的吸附性能研究

以高锰酸钾改性汉麻作为吸附剂,通过测定镉溶液的pH值、改性汉麻吸附时间、Cd~(~(2+))初始质量浓度研究高锰酸钾改性汉麻对重金属离子Cd~(2+)的吸附性能,并通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)和模型拟合分析,探讨汉麻纤维对Cd~(2+)的吸附特性与吸附机理。结果表明:汉麻经高锰酸钾改性能有效提高对Cd~(2+)的吸附性能,且在溶液酸性条件下(pH5.5),溶液初始质量浓度为0.08mg/L,吸附时间为30min时,高锰酸钾改性汉麻纤维对Cd~(2+)的吸附效果最佳;吸附过程符合Langmuir等温模型。     

柠檬酸改性氧化棉织物对重金属离子的高效吸附

采用高碘酸钠(Na IO)、亚氯酸钠(Na Cl_4O_2)两步氧化法,将棉织物纤维素的C_2和C_3位羟基选择性氧化为羧基,然后利用柠檬酸(CA)对其进行改性,制备高羧基含量的织物,并将其用于吸附水中的重金属离子。筛选了Na IO_4氧化时间,探讨了CA浓度、铅离子(Pb~(2+))溶液p H、Pb~(2+)初始浓度、吸附时间以及重金属离子种类对改性棉织物吸附性能的影响。结果表明:Na IO_4氧化时间为2 h时,棉织物上引入大量羧基且保持织物形态不变。CA改性织物对Pb~(2+)的吸附能力随CA浓度的提高而增强,在p H=4时,CA_(70)-POCF_2对Pb~(2+)的平衡吸附量为166.22 mg/g;吸附符合Langmuir吸附等温线,遵循准二级动力学模型。此外,CA_(70)-POCF_2对Pb~(2+)、Cu~(2+)和Cr~(6+)混合重金属溶液也具有良好的吸附能力。     

改性玉米芯对直接大红4BS吸附性能研究

用柠檬酸对玉米芯进行预处理,研究改性玉米芯在不同条件下对直接大红4BS的吸附性能.结果发现:温度、时间、pH、染料初始质量浓度、无机盐NaCl和吸附剂用量等因素对吸附效果均有影响.改性玉米芯吸附50 mL 50 mg/L直接大红4BS的最佳条件为:吸附剂用量1.0 g,吸附时间为210 min,pH=2,吸附温度70℃,在此条件下吸附率可达99%.     

木素胺化改性制备重金属吸附剂

以木素为原料,通过胺化改性制备木素基重金属吸附剂,吸附Pb2+。实验中首先将木素用琥珀酸酐进行酸酐改性,然后以对甲苯磺酰氯为催化剂与三乙烯四胺反应,得到胺化改性木素。以琥珀酸酐与木素摩尔比及反应时间为变量优化酸酐改性条件。通过测定羧基含量、红外光谱分析(FT-IR)和吸附性能分析对产物性能进行表征。结果表明,琥珀酸酐与木素摩尔比1.5∶1、反应时间1 h、温度28℃、pH值8.5~9.0时,所得酸酐改性木素中羧基含量最高,达1.98 mmol/g;FT-IR谱图分析显示木素改性成功;胺化改性木素对Pb~(2+)吸附符合拟二阶动力学模型和Freundlich模型,同时随着pH值的升高,产物吸附性能随之提高,p H值5时吸附性能降低,在p H值为5时胺化改性木素对Pb~(2+)的吸附量达到152.95 mg/g。     

马来酸改性花生壳对Cr（Ⅵ）的吸附性能

通过微波预处理和马来酸改性制备花生壳吸附剂，用于研究Cr(Ⅵ)的吸附性能，并进行结构表征，吸附条件优化，探讨等温吸附及吸附动力学特性。XRD分析表明：微波预处理后花生壳的结晶度明显下降。FTIR显示：改性后花生壳结构中有酯基和羧基成功引入。正交试验和单因素试验结果表明：pH值对Cr(Ⅵ)的吸附影响最大，在温度80℃,投加量6 g,吸附时间45 min, pH=3,Cr(Ⅵ)初始浓度30 mg/L最佳条件下，吸附率达到最大值99.3%,远高于未改性花生壳。吸附行为符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型，以单层吸附为主。     

改性纳米纤维素吸附材料的制备与表征

纳米纤维素具有极大的比表面积和良好的反应性能,可广泛应用于环境保护领域。本论文以纳米纤维素纤维(Cellulose Nanofibers,CNFs)为原料,经过化学改性制备了羧基化纳米纤维素(Carboxylated CNFs,C-CNFs)和氨基化纳米纤维素(Amino CNFs,A-CNFs)。在pH=5.5时,C-CNFs对于Pb~(2+)的吸附量最大为395mg/g,经过酸洗脱再生效率达到96%。在p H=4.5时,A-CNFs对Cr~(6+)的吸附量最大为103mg/g,经过碱洗脱再生效率达到93%。作为吸附剂,两种改性纳米纤维素均符合朗缪尔等温吸附模型,说明对金属离子的吸附为单分子层吸附。     

柠檬酸改性啤酒糟对Pb~(2+)/Zn~(2+)的吸附分离研究

以啤酒糟为原材料进行柠檬酸改性,使用BET、FT-IR对改性前后的酒糟进行表征,研究了酒糟改性前后对单组分Pb~(2+)/Zn~(2+)进行动态吸附处理的效果变化,并且以改性酒糟为吸附剂,研究在固定床中对重金属Pb~(2+)、Zn~(2+)吸附分离的各个影响因素,为废水中铅锌分离的实际应用提供了新思路。实验发现,柠檬酸改性啤酒糟的微介孔分布比例和比表面积均有所增大,其羧基基团也有所增加,证明柠檬酸改性基本是成功的。在Pb~(2+)/Zn~(2+)吸附分离体系中,废水p H值、床层高度对改性啤酒糟吸附分离Pb~(2+)、Zn~(2+)影响较大,而两组分初始浓度比对其影响较小。研究发现在铅、锌离子浓度分别为30 mg/L、15 mg/L,p H值为4.5,流速为6 m L/min,床层高度为12 cm时,经改性啤酒糟固定床吸附可以有效实现废水中铅、锌离子分离,吸附后出水铅离子浓度低于国标中规定的0.5 mg/L,吸附分离操作时间为8.67 h。     

响应面法优化酿酒废酵母改性特性研究

以酿酒废酵母作为生物吸附剂,为提高其对重金属离子Pb2+的吸附能力,对其进行改性。研究了改性温度、液料比、改性时间以及改性剂浓度对改性的影响。结果表明酿酒废酵母最佳改性条件为:改性温度43℃,液料比41∶1(mL∶g),改性时间270min,改性剂浓度0.32mol/L,在此条件下改性的酿酒废酵母对Pb2+的吸附率可达89.96%。     

改性红辉沸石对Cd2+的吸附性能研究

研究红辉沸石对重金属离子镉的吸附性能,考察镉离子溶液的pH值、吸附时间、吸附剂用量、起始离子浓度等因素对吸附率的影响。结果表明,红辉沸石对镉离子的最佳吸附条件为:在温度为25℃、PH为6.0的环境中,投加量为2.0g的红辉沸石对初始浓度为10mg/L的Cd2+吸附3.0h,其吸附率可达73.5%～75.6%。用H2SO4改性沸石后对镉离子的吸附率和吸附容量影响有较大提高,平均吸附容量0.1008mg/g,经过再生实验结果仍然具有较高的吸附率。