铜离子印迹聚合物的制备及吸附性能

研究了铜金属离子印迹聚合物的制备方法,考察了该印迹聚合物的吸附性能.以铜离子为模板,以4-乙烯基吡啶为功能单体,偶氮二异丁腈为引发剂,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂进行聚合,聚合产物用盐酸进行洗脱,得到铜离子印迹聚合物.利用红外光谱仪、差示扫描量热仪等,对铜金属离子印迹聚合物的结构进行表征.采用静态和动态法分析研究铜金属离子印迹聚合物的吸附性能和选择性.结果表明,与非印迹聚合物吸附剂相比,铜离子印迹聚合物对铜离子具有较好的选择性识别能力,吸附选择性系数较高,可望在分离富集领域获得实际应用.     

镉（Ⅱ）离子印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

利用分子印迹技术制备了重金属镉（Ⅱ）的印迹聚合物,并对其识别性能进行定量描述.以镉（Ⅱ）离子为模板,安息香肟为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,采用本体聚合法制备印迹聚合物.实验结果表明,与未印迹的聚合物相比较,印迹聚合物对镉（Ⅱ）离子具有较好的识别选择性,达到吸附平衡的时间为50 min,初始浓度为10 mg/mL时,吸附量为2.12 mg/g,并推测了该印迹聚合物和镉离子的识别机理.     

离子印迹吸附微球微流控制备及DFT性能

为了实现复杂体系重金属废水中目标金属离子的高效选择性去除,基于微流控和离子印迹技术,制备了离子印迹壳聚糖吸附微球,通过批量吸附实验验证和DFT分子模拟佐证的方法,系统研究了吸附微球的吸附特性,探究了目标重金属离子与吸附微球的相互作用机制和靶向结合原理。研究结果表明,离子印迹壳聚糖微球在优化的恒温震荡吸附条件（35 ℃和160 r/min,Cu离子溶液初始浓度400 mg /L、pH = 6）下,可在48 h内到达吸附平衡,对Cu离子的最大吸附容量为117.76 mg/g。此外,吸附速率和等温吸附实验结果符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型,证明离子印迹壳聚糖微球对Cu离子的吸附过程是伴随着电子转移的单层化学吸附过程。而基于印迹模板的离子尺度效应和高电负性、以及目标金属离子与吸附微球分子单体间强结合能,能够实现离子印迹壳聚糖吸附微球在二元和（或）三元共存体系中对Cu离子的快速识别捕获和吸附分离。该研究结果可为新型高效吸附微球的研发和性能优化提供理论指导。     

Rh-IIP-MAA/MCM-41印迹聚合物铑离子吸附动力学及热力学分析

分别以MCM-41和甲基丙烯酸(MAA)作为基体和功能单体,合成了铑离子表面印迹聚合物Rh-IIP-MAA/MCM-41。选择铂、钯、铁、铜4种金属离子作为干扰离子,对铑离子进行竞争吸附的实验,探究Rh-IIP-MAA/MCM-41对铑离子的选择识别能力,找出了Rh-IIP-MAA/MCM-41吸附铑离子的最佳条件。实验结果表明:最佳条件为Rh-IIP-MAA/MCM-41的用量为40 mg,吸附时间为5 h,吸附温度为25℃,溶液pH值为6。最后进行洗脱和重复使用性能的研究,其性能优良。     

氨基功能化PGMA单分散微球对铜离子的吸附性能研究

为解决重金属铜离子的水污染问题,合成了高容量乙二胺修饰的单分散聚甲基丙烯酸缩水甘油酯功能高分子微球(PGMA-NH_2)吸附剂,并用于从模拟废液中吸附分离二价重金属铜离子(Cu(Ⅱ)).作者系统地研究了溶液pH、吸附时间及Cu(Ⅱ)初始浓度等影响因素对Cu(Ⅱ)吸附性能的影响.随着pH增加,Cu(Ⅱ)的吸附量也增加,pH为4.05时,Cu(Ⅱ)的吸附率接近100%,此时铜与Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Fe(ⅡI)的选择性分离系数也达到了最大,分别为1 706.8、739.8和40 112.0,298 K时,PGMA-NH_2对Cu(Ⅱ)的最大饱和吸附容量为1.70 mol/kg,高于文献中报道的其他吸附剂,PGMA-NH_2对Cu(Ⅱ)的吸附可以用拟合Langmiur等温吸附模型描述.吸附动力学研究表明,PGMA-NH_2对Cu(Ⅱ)的吸附速度非常快,10 min即可达到吸附平衡.8次吸附-解吸-活化再生循环实验表明PGMA-NH_2具有优良的稳定和循环性能.     

新型自组装材料的制备及其对钍的识别研究

以钍（Ⅳ）为模板离子,制备了基于硅胶表面修饰的离子印迹聚合物.采用傅立叶变换红外光谱和N2吸附-脱附对其进行了结构表征.通过静态分析和动态分析系统研究了印迹聚合物对钍（Ⅳ）的吸附行为及选择性,结果表明该印迹材料对钍（Ⅳ）的等温吸附线属于Langmuir吸附模型.与非印迹聚合物相比,离子印迹聚合物对钍（Ⅳ）离子有较好的选择识别能力,模板离子钍（Ⅳ）相对竞争离子铀（Ⅵ）、镧（Ⅲ）和铈（Ⅲ）的选择系数分别是50.8,78.3和82.6.并且吸附速率快,10 min即达到吸附平衡,最大吸附容量为56.8 mg/g,可望在分离富集领域获得实际应用.     

印迹复合壳聚糖膜的制备及其选择性吸附分离铜离子

提出一种大孔印迹复合壳聚糖(CS)膜吸附材料,采用离子印迹技术和胶体晶体模板对水中铜离子进行吸附。加入聚苯乙烯(PS)微球和铜模板,分别形成三维大孔结构和离子印迹位点。此外,还加入聚苯乙烯和蒙脱土(MMT)对膜材料进行有机和无机的改性,达到其机械性能增强、结构稳定牢固的目的。最后,通过干燥形成薄膜。吸附实验表明,壳聚糖/蒙脱土(CS/MMT)印迹复合膜在水溶液中对Cu²⁺的去除效果良好,在pH=7.0的中性条件下具有良好的吸附性能,吸附效率高,最大吸附量为230.48 mg/g,吸附过程更符合准二级动力学模型和Langmuir等温线,对Cu²⁺有较好的选择性吸附。此外,CS/MMT印迹复合膜可以多次再生,作为吸附剂重复使用,保持了较高的吸附容量。这种印迹模板法对生物材料中污染物的选择性吸附具有重要意义,值得深入研究。     

改性甘蔗渣对镉离子的吸附

用均苯四甲酸二酐对甘蔗渣进行改性,并制成吸附固定床,探讨其对镉离子的动态吸附行为.采用蠕动泵逆流吸附的方式,首先对改性前后吸附效果进行考察.然后研究溶液初始浓度、填充粒径、流速、铜离子等对改性甘蔗渣吸附镉离子的影响及固定床的重复使用情况.结果表明在流速为6.25 mL/min、质量浓度为100 mg/L的条件下,0.075～0.15 mm的甘蔗渣对镉离子的饱和吸附容量为53.2 mg/g,改性甘蔗渣饱和吸附容量为121 mg/g,改性甘蔗渣对镉离子的吸附效果明显增强.吸附剂粒径、溶液初始浓度、流速等对吸附影响较小（饱和吸附容量为103.2～124mg/g）,固定床可在较宽的实验条件下重复利用.改性甘蔗渣对铜离子的吸附亲和力显著高于镉离子,控制操作时间可实现镉离子、铜离子的选择性分离.     

PAN浸渍树脂对锌(Ⅱ)吸附特性的研究

研究了PAN浸渍树脂对锌（Ⅱ）离子的吸附特性。结果表明,对Zn（Ⅱ）吸附的最佳pH为6.0;其吸附动力学实验数据与二级动力学模型相吻合,表明化学吸附过程为速率控制步骤。     

黑曲霉对模拟废水中汞的吸附

研究Hg(Ⅱ)在黑曲霉表面的吸附行为,考察pH值、黑曲霉用量、吸附时间以及初始汞浓度对吸附的影响,并用FTIR探讨其吸附机理.结果表明:在实验pH范围内,Hg(Ⅱ)在黑曲霉表面的吸附量随体系初始pH值的升高先增大后减小;随着黑曲霉用量的增加,其吸附量逐渐增加最后达到最大值;黑曲霉对Hg(Ⅱ)的吸附是一个先快后慢的过程,1 h吸附可达到平衡.用动力学方程对Hg(Ⅱ)的吸附过程进行拟合,结果表明准二级动力学方程的拟合性最好,其相关度R2＞0.999.分别用Langmuir、Freundlich和Temkin方程拟合等温吸附过程,其中Temkin方程为最佳模型.通过傅里叶红外光谱图分析,黑曲霉吸附Hg(Ⅱ)废水前后,其主要结构和成分保持完整.     

表面铜离子印迹聚胺硅胶材料的吸附行为

采用先物理负载后表面交联的方法合成铜离子印迹聚烯丙基胺硅胶材料(IIP-PAA/Si O_2),测定了IIP-PAA/Si O_2对Cu(Ⅱ)的吸附热力学、吸附动力学和选择性能.结果表明:IIP-PAA/Si O_2对铜离子的吸附量和选择性随温度升高而减小;测定的吸附平衡数据可用Langmuir方程拟合,计算得到过程的吸附焓变ΔH~0为-12.29 k J·mo L~(-1),吉布斯自由能ΔG~0为-16.5~17.05 k J·mo L~(-1),这也表明该吸附过程放热,因此,升高温度不利于吸附;吸附过程的吸附动力学可用拟二级动力学方程描述,拟合的吸附动力学常数和平衡吸附容量与溶液初始浓度有关.     

镧离子MCM-41印迹聚合物的制备及其性能

以印迹技术为基础合成了以3-氯丙基三乙氧基硅烷为锚定剂,将功能单体直链聚乙烯亚胺接枝在介孔材料MCM-41表面,选择La3+作为模板离子,以环氧氯丙烷为交联剂制备镧离子MCM-41印迹聚合物La（Ⅲ）-IIP-PEI/MCM-41,并以同样的方法制备非离子印迹聚合物（NIP-PEI/MCM-41）。利用红外光谱等手段对La3+表面印迹聚合物进行表征,实验采用静态吸附法确定了La（Ⅲ）-IIP-PEI/MCM-41对La3+的最佳吸附条件及选择性吸附性能。实验表明:La（Ⅲ）-IIP-PEI/MCM-41最大吸附量能达到273.71 mg·g-1;吸附符合Langmuir模型的描述;同时,La（Ⅲ）-IIP-PEI/MCM-41对La3+具有较强的选择性。     

高岭石吸附水溶液中铜离子的研究

研究了高岭石对水溶液中铜离子的吸附行为,进行了吸附等温实验和吸附动力学实验,探讨了振荡时间、温度、溶液pH及吸附剂量等因素对吸附性能的影响。结果表明,高岭石对铜离子的吸附符合Langmuir,Freundlich及Dubinin-Radushkevich(D-R)等吸附等温模型。吸附过程中焓变ΔH>0,表明铜离子的吸附是吸热的,ΔG<0表明该吸附反应是自发的;吸附动力学实验表明高岭石对铜离子的吸附反应更好地符合准二级动力学方程;高岭石对铜离子的吸附随温度的增加而增加,在40℃时最大吸附量为17.01 mg/g;pH从2增加到6时,高岭石对铜离子的吸附量逐渐增大;吸附剂量增大,水溶液中铜离子去除率增加;离子强度增大,高岭石对Cu2 的吸附能力降低。     

水解PAN纳米纤维膜对Cu(Ⅱ)离子的吸附性能

静电纺丝法制备的PAN纳米纤维膜(PANNFM)在碱性条件下水解改性,制备水解PAN纳米纤维膜(HPANNFM),将HPANNFM用于重金属Cu(Ⅱ)离子的吸附。运用场发射扫描电镜(FE-SEM)、红外光谱(ATR-FTIR)对改性前后的样品进行表征;考察pH对吸附性能的影响;研究了HPANNFM对Cu(Ⅱ)离子吸附的动力学和等温线。结果表明:其吸附过程的动力学符合二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir吸附模型,对Cu(Ⅱ)离子的饱和吸附量为51.11 mg/g,用1 mol/L的HCl对其进行解吸附,在1 h后解吸附率超过90%。     

活性水合氧化铁对水中砷（V）的去除

研究活性水合氧化铁对砷(Ⅴ)的吸附行为,讨论不同砷铁比、反应时间、温度、pH值、干扰离子、老化时间等对砷(Ⅴ)吸附的影响,分析其在不同温度下的吸附等温线及其对砷(Ⅴ)的吸附动力学,确定活性水合氧化铁处理含砷(Ⅴ)废水的最佳实验条件.结果表明:Langmuir方程能较好地描述吸附平衡,其吸附动力学符合Lagergen二级方程.干扰离子F-和Cl-离子对砷(Ⅴ)的去除几乎没有影响,而SiO2-3、SO2-4、PO3-4-等离子的存在则抑制砷(Ⅴ)的去除.     

吸附剂浓度对Cu(Ⅱ)/IIP-PAA/SiO_2吸附体系的影响

采用表面印迹技术合成了铜离子印迹聚烯丙基胺硅胶材料(IIP-PAA/SiO_2),通过静态实验研究了吸附剂浓度W0对Cu(II)离子在IIP-PAA/SiO_2材料上吸附的影响.结果表明,随着W0增加,Cu(Ⅱ)/IIP-PAA/SiO_2体系的吸附等温线下降,吸附体系具有明显的吸附剂浓度效应.实验数据显示吸附剂的平衡吸附量Qe与液相平衡浓度Ce和吸附剂浓度W0之间具有相关性,通过C_e/W_0(液相平衡离子浓度与吸附剂浓度的比值)因子来修正经典Langmuir模型参数,所得的修正Langmuir等温式能描述和预测不同吸附剂浓度W0水平下的平衡吸附量Qe,表明该修正模型具有合理性.     

膨润土对废水中Cu2+的吸附性能研究

研究了钙基膨润土和钠基膨润土对废水中铜离子的吸附特性.结果表明,钠基膨润土和钙基膨润土的吸附行为都依赖于溶液的pH值,初始离子浓度和吸附剂用量.在低pH值时主要是H+与Cu2+竞争吸附位.pH值在3到7时基本的吸附机制是离子交换的过程.在高pH值(＞8.3)时,在膨润土颗粒表面形成氢氧化铜的吸附或沉淀.随初始金属离子浓...     

壳聚糖高效吸附处理含铬废水的研究

壳聚糖是一种吸附剂,对重金属离子有很强的去除能力,且对环境友好.首先进行了壳聚糖对铬吸附的动力学实验,绘制了吸附动力学曲线和吸附等温线,考查了pH值对吸附的影响.结果表明,在强酸性条件下,壳聚糖对C r(Ⅵ)的吸附速度较快,对C r(Ⅲ)的吸附速度较慢;而在弱酸性条件下壳聚糖对C r(Ⅲ)的吸附有利.通过调节pH值组合,可以连续处理含铬废水.对工业实际水样的吸附实验结果表明,按本研究方法,通过控制pH值进行分段吸附,出水中铬含量低于国家排放标准.     

酞酸二丁酯表面印迹聚合物的合成及其吸附性能

以酞酸二丁酯(DBP)作为模板分子,甲基丙烯酸作为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)作为交联剂,在硅胶表面合成分子印迹聚合物(MIPs)。通过红外、热重分析、比表面积测定等对聚合物进行分析和表征;采用静态吸附法对水相中的印迹聚合物的吸附性能进行考察.红外结果表明硅胶表面存在对模板分子具有识别功能的官能团;热重分析证明其良好的热稳定性;通过测定计算印迹膜厚度;静态吸附实验说明印迹聚合物具有良好的吸附性能.     

膨润土对废水中Cu~（2＋）的吸附性能研究

研究了钙基膨润土和钠基膨润土对废水中铜离子的吸附特性。结果表明,钠基膨润土和钙基膨润土的吸附行为都依赖于溶液的pH值,初始离子浓度和吸附剂用量。在低pH值时主要是H＋与Cu2＋竞争吸附位。pH值在3到7时基本的吸附机制是离子交换的过程。在高pH值（〉8.3）时,在膨润土颗粒表面形成氢氧化铜的吸附或沉淀。随初始金属离子浓度的增加去除率降低,而吸附剂的单位吸附量迅速增加。Cu2＋浓度为40mg/L时,钠基膨润土和钙基膨润土的去除率分别达98.4%和81.2%。钠基膨润土和钙基膨润土的最大吸附容量分别为26mg/g和12mg/g。