Zn2SiO4/硅藻土复合材料制备及吸附亚甲基蓝性能的研究

以硅藻土为基体,Zn2SiO4为吸附改性剂,采用溶剂热法制备了Zn2SiO4/硅藻土复合材料.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附/脱附仪(BET)对样品的物相组成、形貌和表面特性进行表征,测试复合材料对亚甲基蓝的吸附性能,并进行吸附动力学分析.结果表明:复合材料制备最佳条件为m(硅藻土):V(甲醇溶液)=1:1.6,Zn(NO3)2负载量为11.24％.该条件下,复合材料的比表面积比未负载的硅藻土提高了4倍,对亚甲基蓝溶液有较好的吸附性能,吸附量为44.74mg/g.动力学分析表明,复合材料对亚甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学模型.     

碱浸硅藻土提纯工艺探讨及其对亚甲基蓝吸附的热力学研究

为了增加硅藻土的反应活性,采用氢氧化钠对硅藻土进行提纯处理,通过正交试验和工艺条件优化试验确定最优的硅藻土碱浸提纯条件,提纯后研究了碱浸硅藻土对亚甲基蓝的吸附性能.结果表明:硅藻土最优的碱浸提纯条件为,5％ NaOH在100℃条件下处理2h,提纯后硅藻土比表面积增大,对亚甲基蓝的吸附性能明显提高,可高达96.32％.热力学研究表明,碱浸硅藻土对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,比较等温式的相关系数发现,碱浸硅藻土对亚甲基蓝的吸附更符合Langmuir等温吸附式,碱浸硅藻土对亚甲基蓝的吸附过程是自发进行的.     

含石灰水热条件下硅藻土微结构演化及其对亚甲基蓝吸附性能的影响EI北大核心CSCD

以煅烧硅藻土和熟石灰为原料,通过水热反应制备了硅钙多孔矿物材料,研究了石灰水热条件下硅藻土微结构的演化;以亚甲基蓝为吸附对象考察了硅藻土微结构改变对其吸附性能的影响,并对吸附机理进行了分析。结果表明:在含石灰水热条件下,煅烧的硅藻土中SiO2与Ca(OH)2反应生成单斜脱贝莫来石晶体;硅藻土中硅藻圆盘结构消失,生成的片状单斜脱贝莫来石相互堆积形成硅钙多孔矿物材料;多孔材料孔体积较煅烧硅藻土增加了10倍,且材料表面活性羟基数量增多。硅钙多孔矿物材料对亚甲基蓝有良好的吸附效果和循环使用性能,相同条件下吸附量是煅烧硅藻土的6.5倍,饱和吸附量可达384.51 mg/g;吸附动力学模型可由准二级动力学方程描述,吸附过程符合Langmuir等温吸附方程,是吸热的自发反应。在pH>4时,硅钙多孔矿物材料表面带负电,材料表面活性羟基与溶液中的季铵盐阳离子MB+通过静电吸引形成氢键,从而完成吸附,同时硅钙多孔矿物材料较大的比表面积也为亚甲基蓝提供了更多的吸附位点,利于吸附进行。     

含石灰水热条件下硅藻土微结构演化及其对亚甲基蓝吸附性能的影响

以煅烧硅藻土和熟石灰为原料,通过水热反应制备了硅钙多孔矿物材料,研究了石灰水热条件下硅藻土微结构的演化;以亚甲基蓝为吸附对象考察了硅藻土微结构改变对其吸附性能的影响,并对吸附机理进行了分析。结果表明:在含石灰水热条件下,煅烧的硅藻土中SiO_2与Ca(OH)_2反应生成单斜脱贝莫来石晶体;硅藻土中硅藻圆盘结构消失,生成的片状单斜脱贝莫来石相互堆积形成硅钙多孔矿物材料;多孔材料孔体积较煅烧硅藻土增加了10倍,且材料表面活性羟基数量增多。硅钙多孔矿物材料对亚甲基蓝有良好的吸附效果和循环使用性能,相同条件下吸附量是煅烧硅藻土的6.5倍,饱和吸附量可达384.51 mg/g;吸附动力学模型可由准二级动力学方程描述,吸附过程符合Langmuir等温吸附方程,是吸热的自发反应。在pH4时,硅钙多孔矿物材料表面带负电,材料表面活性羟基与溶液中的季铵盐阳离子MB+通过静电吸引形成氢键,从而完成吸附,同时硅钙多孔矿物材料较大的比表面积也为亚甲基蓝提供了更多的吸附位点,利于吸附进行。     

生物质碳源对凹凸棒石有机改性及其吸附性能的影响

以凹凸棒石为原料,分别以木糖,果糖,蔗糖和纤维素为碳源,采用水热法对凹凸棒石进行亲有机改性。采用扫描电镜(SEM),红外光谱(FT-IR)及元素分析对所得样品进行结构表征,比较不同碳源对凹凸棒石有机改性的影响,并研究所得样品对有机污染物苯酚和亚甲基蓝的吸附影响规律。结果表明:以木糖为碳源时,水热产物为微米碳球与凹凸棒石共存;以果糖和蔗糖为碳源时,水热产物为碳微米球与凹凸棒石/碳纳米复合材料共存;以纤维素为碳源时,可获得形貌单一的凹凸棒石/碳纳米复合材料。比较分析所得不同改性凹凸棒石对苯酚和亚甲基蓝的吸附行为发现:以纤维素为碳源所获得的凹凸棒石/碳纳米复合材料对苯酚的吸附脱除效果最好;以木糖为碳源所获得的碳微米球和凹凸棒石共存体对亚甲基蓝的吸附脱除效果最好。无论生物质碳化后以游离碳还是纳米碳形式存在,与未改性凹凸棒石相比,蔗糖为碳源所得改性凹凸棒石对亚甲基蓝的吸附脱除率略有降低,其他糖类碳源所得改性凹凸棒石对苯酚和亚甲基蓝的吸附脱除性能均有所提高。     

凹凸棒石吸附水溶性染料的热力学研究

通过静态吸附实验,研究凹凸棒石对水溶液中阳离子桃红FG、亚甲基蓝和直接耐酸大红4BS的吸附热力学特性,测定了298～328K范围内的吸附等温线。结果表明：在水溶液中3种染料在凹凸棒石上的吸附均符合Langmuir等温吸附方程。凹凸棒石对水溶液中的阳离子桃红FG和亚甲基蓝的吸附是一个吸热过程,而对直接耐酸大红4BS的吸附是放热过程。根据热力学函数关系计算出阳离子桃红FG、亚甲基蓝和直接耐酸大红4BS在凹凸棒石上的吸附焓变分别为0．49,0．26kJ／mol和-19．68kJ／mol。吸附Gibbs自由能变在-27．48～-31．21kJ／mol之间,表明凹凸棒石对3种水溶性染料的吸附是一自发的过程。凹凸棒石吸附3种水溶性染料均是熵增过程。     

硅藻土对亚甲基蓝的吸附性能研究进展

亚甲基蓝是染料业和印染业常用的一种阳离子染料,每年产生大量含亚甲基蓝的废水。硅藻土是一种比表面积大,稳定性好且全球储量丰富的天然非金属矿物。硅藻土可通过物理吸附对废水中的亚甲基蓝进行脱色,本文总结了硅藻土吸附亚甲基蓝的实验研究进展。得出分子筛、SO~(2-)_4/SnO_2-Fe_2O_3、粘土和坡缕石硅藻土复合物对亚甲基蓝的去除率均达到99%以上。硅藻土复合物作为吸附剂,操作简便,耗能低,吸附效果好,是实际生产中较为理想的亚甲基蓝吸附剂。     

氧化石墨烯/硅藻土复合材料的制备及去除废水中亚甲基蓝的应用

将天然硅藻土与Hummers法制得的氧化石墨烯进行复合,得到氧化石墨烯/硅藻土复合材料,并研究了该复合材料对亚甲基蓝染料的吸附过程。复合材料与亚甲基蓝染料处理时间为30min,初始溶液pH=8时,亚甲基蓝的脱色率和吸附量可达最大;吸附剂质量浓度为2mg/mL时,脱色率可达95%以上。氧化石墨烯/硅藻土吸附亚甲基蓝的过程可以用二级动力学模型很好地拟合,说明吸附速率对初始浓度较为敏感,主要为化学吸附。吸附等温线符合Freundlich等温线模型,已测得亚甲基蓝在氧化石墨烯(GO)/硅藻土上的最大吸附量为125mg/g。     

纤维素/硅藻土复合气凝胶球的制备及其吸附性能的研究?

以碱脲试剂作为溶解体系,采用冷冻干燥法制备出不同质量分数的纤维素/硅藻土复合气凝胶球,并通过扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)检测手段对复合气凝胶进行表征。结果表明复合气凝胶内部仍呈现出疏松多孔的三维网状结构,硅藻土附着在纤维素链上,同时复合气凝胶具有纤维素Ⅱ型特征峰。此外考察了硅藻土含量、亚甲基蓝溶液浓度以及pH对复合气凝胶吸附性能的影响,结果表明在最佳条件下,复合气凝胶对亚甲基蓝的最大吸附量可达71.942 4 mg/g,吸附过程满足伪二级动力学方程学。     

分子印迹聚合物微球对亚甲基蓝的去除特性研究

以亚甲基蓝为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）为交联剂,偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂．采用沉淀聚合法制备了亚甲基蓝分子印迹聚合物微球（MIP）。用扫描电镜表征了MIP的形貌,结果显示制备的MIP的粒径为1～3μm,粒径较为均匀。考察了MIP对亚甲基蓝的吸附性能,结果表明其吸附动力学过程可以用假二级吸附速率方程来描述,MIP对亚甲基蓝的最大吸附量为27．1mg／g,吸附效果较好,可以用于染料废水中亚甲基蓝的分离富集。     

The adsorption of dyes from aqueous solution using diatomite

Raw diatomite was calcined at 450 °C for dyes removal from aqueous solution. SEM and FTIR analysis show that the raw diatomite contains organic impurities, which are removed after the calcination. The impurities removal decreases the specific surface area and increases the average pore diameter of raw diatomite, while improves its adsorption capability of dyes. The adsorption isotherm and kinetics experiments of methylene blue onto calcined diatomite were then carried out to investigate the adsorption property. It shows that the adsorption capacity of methylene blue is about 50 mg/g. The adsorption isotherm was fitted by the Langmuir, Freundlich and Redlich-Peterson models, which reveals that the Redlich-Peterson isotherm is the best one. Two kinetic models, pseudo-first order and pseudo-second order, were rearranged for expediently investigating the adsortpion mechanisms. Fitting results show that the pseudo-first-order model is better in describing the adsorption process.     

坡缕石对水中亚甲基蓝的吸附动力学

研究了坡缕石对水中亚甲基蓝的吸附动力学,在初始浓度为120～210mg/L,转速为100～200r/min,温度为298～328K时,坡缕石对亚甲基蓝的吸附动力学数据均符合准二级速率方程.结果表明:坡缕石对亚甲基蓝的吸附仅在外表面吸附,吸附表观活化能为13.92 kJ/mol,说明此吸附并不是由单一的化学吸附为速率控制步骤,是由化学吸附和液膜扩散共同控制的吸附过程.     

微波法制多孔石墨烯及对亚甲基蓝的吸附性能

以改进的Hummers法合成的氧化石墨烯为自组装原料,通过微波加热的方式制备三维多孔石墨烯材料.并采用场发射扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱仪、X射线衍射仪对石墨、氧化石墨烯、三维多孔石墨的微观形貌和内部结构进行表征分析.以亚甲基蓝为吸附质、三维多孔石墨烯为吸附剂,研究其吸附性能.结果表明,三维多孔石墨烯材料的最大吸附量...     

乳液交联法制备多孔淀粉及其吸附性能

以可溶性淀粉为原料,用环己烷为油相的油包水乳液,通过交联反应成功制备了多孔淀粉。通过实验,优化了环己烷的加入量。扫描电镜显示多孔淀粉的表面有大量微孔;红外光谱扫描表明交联成功,并且大量羟基仍然存在;X射线衍射光谱分析结晶度大大降低。多孔淀粉的比表面积为3.456m2/g,吸油率高达162%,对亚甲基蓝的最大饱和吸附量是145mg/g;相比酶解法制备的多孔淀粉,本文提出的乳液交联法制备的多孔淀粉的比表面积提高了1.6倍,吸油率提高了0.7倍,对亚甲基蓝的最大饱和吸附量提高了近4倍。多孔淀粉通过氢键作用吸附染料亚甲基蓝和碱性品红,且是一个快速平衡的过程。     

金属/硅藻土吸附亮蓝染料废水研究

以硅藻土为载体,Ni、Fe、Cu为活性组分,采取等体积浸渍法,制备了5%Cu、5%Fe和5%Ni金属/硅藻土吸附剂,以亮蓝染料为模型化合物,对金属/硅藻土吸附处理染料废水进行了研究。结果表明,金属/硅藻土对亮蓝有较高的吸附能力,明显高于纯硅藻土。初次使用时,5%Fe/硅藻土和5%Ni/硅藻土具有较高的吸附能力;再生后使用时,5%Ni/硅藻土的吸附能力最高,亮蓝初始浓度50×10-6下,5%Ni/硅藻土对亮蓝的吸附率仍高达33.1%,远远高于纯硅藻土的0.3%。     

硅藻土光固化成型浆料和多孔陶瓷的制备

本文成功开发了用于光固化成型的树脂基硅藻土浆料,系统探讨了分散剂种类、含量及固含量对硅藻土浆料流变特性的影响,并对其作用机理进行了分析,获得了用于光固化成型的高固含量、低黏度的硅藻土浆料,并采用3D陶瓷光固化设备制备了结构复杂的硅藻土多孔陶瓷。结果表明,BYK2009为硅藻土浆料的最佳分散剂,且当分散剂相对粉体质量为3%时,浆料黏度最低。成功制备出粉体体积分数为40%的硅藻土浆料,在剪切速率为30 s^-1时,硅藻土浆料黏度为17.30 Pa·s。在900 ℃烧结时得到显气孔率为51.30%、抗弯强度为(46.28±2.63) MPa的硅藻土多孔陶瓷。本研究为光固化成型具有复杂多级孔结构的硅藻土载体提供了参考。     

TiO2硅藻土复合光催化剂研制及光催化氧化水中亚甲基蓝的研究

本文以Ti(SO4)2和硅藻土为原料,采用浸渍法制备TiO2硅藻土复合光催化剂,该催化剂既有良好的吸附性,也有较高的紫外光催化活性。在160W的紫外光照射、光催化剂投加量为1g/l、反应时间为30分钟的条件下,利用该催化剂处理浓度为20mg／l的亚甲基蓝水溶液,脱色率96％。     

木焦油基活性碳的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

木焦油是木质生物质材料的高温裂解产物。以木焦油为碳源,以甲醛化处理后的木焦油为前体,通过碳化-活化制备木焦油基活性碳材料。并以制备的木焦油基活性碳为吸附剂,研究了其对模拟水体中亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,以木焦油为前驱体经高温碳化活化制备的多孔活性碳,比表面积可达1373Sm_²?g_^-1,表面含有丰富的含氧官能团。木焦油基活性碳对亚甲基蓝具有良好的吸附性能,准二级动力学模型能更准确的描述木焦油基活性碳吸附亚甲基蓝的动力学过程。吸附等温线更符合Langmuir等温吸附模型,木焦油基活性碳对亚甲基蓝的最大吸附容量可达559 mg?g_^-1。热力学分析表明亚甲基蓝在木焦油基活性碳上的吸附是放热和自发的。利用木焦油制备的活性碳材料对亚甲基蓝具有较高的吸附容量,是一种具有潜在应用前景的吸附材料。     

Preparation of reusable glass hollow fiber membranes and methylene blue adsorption

In this work, the PVDF/glass as-prepared composite membrane was prepared through phase-inversion method and used to adsorb methylene blue dye. The results of SEM and BET showed that the membrane had an asymmetric nanoscale porous structure. The electronegativity on the surface of membrane was determined through zeta potential test. The adsorption properties of as-prepared composite membrane and glass membrane were studied through testing the removal ratio of methylene blue from aqueous solution. Then the effects of membranes dose, pH value, temperature and initial concentration on the removal ratio were systematically studied. The adsorption mechanism was also studied. The adsorption kinetics and adsorption isotherm fitted well with the pseudo-second-order model and Freundlich model, respectively. In addition, the adsorption efficiency of glass membrane basically remained 85% after eight repeated adsorption-calcination cycles. The obtained membranes could be reused for methylene blue removal with high efficiency for multiply times.