低湿条件下离子交换纤维吸附性能的研究

以超高交联聚丙烯-苯乙烯-二乙烯基苯(PP-ST-DVB)纤维为母体,分别经磺化、氯甲基化和胺化反应制得强酸或强碱离子交换纤维;研究了在低湿条件下对酸碱有害气体的动态吸附性能。结果表明:强酸离子交换纤维(交换容量为2.92 mmol/g)对NH_3气体的穿透吸附量约为40.95 mg/g,高于Fiban K-1磺酸型离子交换纤维的穿透吸附量;强碱离子交换纤维对SO_2气体的穿透吸附量约为77.50 mg/g,是Fiban A-1强碱离子交换纤维的1.55倍,自制的强酸、强碱离子交换纤维可多次再生使用。     

阴离子交换纤维对草酸根离子吸附性能的研究

以含偕胺肟基团的螯合纤维为原料,分别经Hg（NO3）2、Pb（NO3）2等溶液化学处理,制得五种不同类型的阴离子交换纤维。研究了时间、温度、pH值和离子浓度等因素对阴离子交换纤维吸附草酸根离子性能的影响。实验结果表明,汞阴离子交换纤维、铅阴离子交换纤维和铜阴离子交换纤维可以吸附草酸根离子,且汞阴离子交换纤维吸附性能最好。汞阴离子交换纤维在反应时间为90min、温度为40℃、pH值为9、草酸根离子浓度为0．05mol/L时,最高吸附量可达1．65mmol/g.     

羧酸型离子交换纤维对卡那霉素的吸附

测定了羧酸型离子交换纤维吸附卡那霉素的动力学曲线和吸附等温线,并研究了温度、pH值、盐浓度对吸附卡那霉素的影响. 研究结果表明,羧酸型离子交换纤维吸附卡那霉素在10 min达到平衡,其吸附平衡行为可用Langmuir方程描述;在pH 7时,羧酸型离子交换纤维吸附卡那霉素的静态交换容量为最大,可达5.6′104 U/g;羧酸型离子交换纤维吸附卡那霉素随温度变化很小;NaCl的存在使羧酸型离子交换纤维对卡那霉素的交换容量减小;对发酵液中卡那霉素的动态交换容量为5.16′104 U/g,洗脱率为88.1%.     

离子交换纤维吸附Cr（VI）的热力学研究

采用离子交换纤维对Cr（VI）的吸附性能进行了研究,在温度298～318K和研究的浓度范围内,离子交换纤维对Cr（vi）的吸附平衡数据符合Freundlich吸附等温方程。Freundlich等量吸附焓表明,离子交换纤维对Cr（VI）的吸附是吸热过程,并对吸附焓、自由能、吸附熵进行了计算,并对吸附行为进行了合理解释。     

羧酸钠型离子交换纤维对Cu2+的吸附性能研究

以腈纶、水合肼、氢氧化钠为原料制得羧酸钠型离子交换纤维,研究了该纤维对Cu2+的吸附性能。结果表明:羧酸钠型离子交换纤维的交换容量可达4．89 mmol／g,25℃下,pH为5．0时,20 min可达到饱和吸附;CuSO4溶液浓度为2．32 mmoL／L,床流速为2．7 BV／min,穿透吸附时的床体积为149．0时,该纤维对Cu2+的动态穿透沉淀和吸附容量为1．66 mmol／L;该纤维经5次再生后其交换容量由再生前的4．89 mmol／g升高到4．97 mmol/g,饱和吸附时再生纤维吸附容量达到再生前的95．6％,其再生性能良好。     

离子交换纤维吸附二氢辣椒碱的动力学研究

首先采用SEM和IR方法表征了吸附二氢辣椒碱前后的ZB-2强碱性阴离子交换纤维,确定了可以吸附;然后测定了离子交换纤维吸附二氢辣椒碱的速率,确定了吸附在3 min时由液膜扩散控制转入离子交换纤维内扩散控制;最后考察了搅拌速度、溶液浓度、吸附温度和离子交换纤维直径对离子交换速率的影响,得到了离子交换纤维内扩散控制交换过程...     

钼尾矿对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

以钼尾矿为吸附剂,研究了其对模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。考察了尾矿的目数、尾矿的量、Cr(Ⅵ)的初始浓度、时间等因素对吸附性能的影响,同时探索了钼尾矿对Cr(Ⅵ)的吸附动力学和热力学特性。结果表明:在尾矿目数120目、Cr(Ⅵ)初始浓度40mg/L、尾矿量为12g、吸附27h后,钼尾矿对Cr(Ⅵ)的吸附容量可高达3.22mg/g,Cr(Ⅵ)离子去除率可达到最高90%以上;钼尾矿对Cr(Ⅵ)吸附过程更好符合Langmuir等温线和准二级动力学方程。     

离子交换纤维吸附辣椒碱的动力学

采用SEM和IR方法表征了吸附辣椒碱前后的ZB-2强碱性阴离子交换纤维,确定了可以吸附;然后测定了离子交换纤维吸附辣椒碱的速率,确定了吸附在3 min时由液膜扩散控制转入离子交换纤维内扩散控制;最后考察了搅拌速度、溶液浓度和吸附温度对速率的影响,得到了离子交换纤维内扩散控制交换过程的表观活化能、反应级数、速率常数和动力学方程式。     

全氟磺酸离子交换纤维的制备及性能

利用熔融纺丝技术制备全氟磺酸离子交换纤维(PSAIF)。研究了PSAIF的热性能、化学稳定性及对Cu2+的离子交换性能;考察了PSAIF对Cu2+交换性能中动态、静态离子交换情况及其再生性能。结果表明:PSAIF适宜的纺丝温度为225℃,具有较好的热稳定性和化学稳定性;对Cu2+的交换属于吸热过程,离子交换的最佳pH值为4~5,动态交换结果显示PSAIF对Cu2+有较强的动态吸附能力,吸附与解吸速率较快,再生性能良好,其吸附行为符合Langmu ir和Freumd lich方程。     

磁性氧化石墨烯对水溶液中铀（VI）的吸附性能研究

采用FeCl3作为磁流体制备磁性氧化石墨烯.考察了溶液pH值、溶液初始浓度、吸附温度和吸附时间对磁性氧化石墨烯吸附铀（Ⅵ）性能的影响,并探讨了吸附热力学、等温吸附性能和动力学.结果表明：磁性氧化石墨烯吸附铀（Ⅵ）的最佳pH值为7.0,吸附平衡时间为180min,298K时饱和吸附容量为113.27 mg/g.吸附行为符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学模型,即表明吸附主要是受化学作用控制.     

新型阴离子交换剂对亚硝酸根的吸附性能研究

以废弃物木屑、水稻秸秆、碱木质素、脱脂棉为原料制备新型阴离子交换剂,考察了各阴离子交换剂对亚硝酸根(NO2-)的吸附性能,探讨了交换剂的加入量、溶液初始浓度及pH值、吸附时间和温度等因素对吸附效果的影响。结果表明新型离子交换剂都具有良好的吸附效果;交换剂的加入量为0.3 g、溶液初始NO2-浓度较低、pH为7.0、吸附时间60 min、吸附温度为30℃时越有利于交换剂的吸附,吸附率较高。     

黄钾铁矾对Mo（Ⅵ）的吸附行为和机理研究

钼广泛分布于天然矿山中，且主要以钼酸盐[Mo（Ⅵ）]的形式存在。钼资源的快速消耗，可能会增加含钼工业废水的排放并引起严重的环境问题。采用水热法合成黄钾铁矾矿物并用于去除模拟废水中的Mo（Ⅵ），利用XRD表征了矿物材料的理化性质，基于静态吸附实验研究了吸附时间、Mo（Ⅵ）初始浓度、初始pH、吸附剂投加量和不同共存离子对黄钾铁矾吸附Mo（Ⅵ）行为的影响，并结合黄钾铁矾吸附Mo（Ⅵ）前后FT-IR官能团变化结果，揭示黄钾铁矾对Mo（Ⅵ）的吸附动力学特征和吸附机理。结果表明：黄钾铁矾对Mo（Ⅵ）的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型，吸附速率受化学过程主导且为单分子层吸附；随着pH的上升，黄钾铁矾去质子化能力增强，对Mo（Ⅵ）的吸附量减小；吸附剂投加量在0.8 g/L时达到吸附饱和，继续增加黄钾铁矾投加量并不能增加Mo（Ⅵ）的去除率；共存阴离子的加入会与Mo（Ⅵ）竞争矿物表面的吸附位点，对吸附起抑制作用；黄钾铁矾对Mo（Ⅵ）的吸附过程中—OH起了关键作用，吸附机制主要为静电吸附和外圈络合吸附的协同作用。     

电解锰废水中氨氮的离子交换法处理研究

采用001×7阳离子交换树脂去除电解锰废水中的氨氮,并对达到氨氮穿透点的树脂进行再生后重吸附,考察不同床体积流量的离子交换柱对氨氮的吸附效果以及再生后重吸附的性能。结果表明,床体积流量分别为3.75、2.50、1.88 BV/h时,离子交换柱穿透时间点分别为7.04、11.42、14.81 h;再生液流速为5.0 BV/h时能经济有效地完成氨氮解吸,解析完全所需时间为150 min;3组离子交换柱经过8次吸附-再生,性能稳定有效。     

向日葵秸秆对U（Ⅵ）和Cu（Ⅱ）的选择吸附特性

以分别含有单一的U（Ⅵ）、Cu（Ⅱ）溶液以及U（Ⅵ）、Cu（Ⅱ）混合溶液为吸附质,系统探讨了pH值、吸附剂量、温度、时间和初始离子浓度对向日葵秸秆吸附效果的影响。采用准二级动力学模型、Langmuir、Freundlich和Langmuir-Freundlich等温吸附模型对实验数据进行拟合,从分配系数和分离因子角度对吸附选择性进行分析,并对吸附机理进行探讨。结果表明：向日葵秸秆对U（Ⅵ）和Cu（Ⅱ）的吸附分别是自发的吸热和放热反应;吸附动力学均符合准二级动力学模型,即化学吸附为控速步骤;单离子体系下U（Ⅵ）和Cu（Ⅱ）的吸附等温线分别符合Langmuir-Freundlich和Langmuir等温吸附模型;复配体系下,当干扰Cu（Ⅱ）浓度≥60 mg·L^-1时,U（Ⅵ） 的吸附等温线可用Langmuir-Freundlich模型描述;而当干扰U（Ⅵ）浓度≥200 mg·L^-1时,Cu（Ⅱ）的吸附等温线可用Langmuir模型描述。当溶液中同时存在U（Ⅵ）和Cu（Ⅱ）两种离子时,离子间存在竞争吸附,且向日葵秸秆对U（Ⅵ）具有更高的选择性,这与金属本身的特性有关。向日葵秸秆吸附前后的SEM、EDX和FT-IR图谱表明,吸附U（Ⅵ）和Cu（Ⅱ）的主要方式为络合和离子交换。     

硝酸氧化改性活性炭对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

采用一定浓度的浓硝酸氧对活性炭颗粒进行表面氧化处理,研究了改性对活性炭吸附Cr（Ⅵ）性能。的影响。结果表明,改性使活性炭表面含氧官能团显著增加,对Cr（Ⅵ）的吸附作用增强。考察了接触时间、pH,温度等条件对吸附效果的影响,并对吸附机理进行了初步探讨。     

中空聚丙烯基离子交换纤维的制备及表征

以CaCO_3为成孔剂,通过共混熔融纺丝和酸化制备中空聚丙烯纤维,以纤维为基体,通过引发剂接枝苯乙烯,再经氯甲基化和胺化反应制备强碱性阴离子交换纤维;采用红外光谱、电镜扫描、热重分析等分析手段对制备的离子交换纤维进行了表征,并对其交换容量、溶胀性及动力学吸附性能进行了测试。结果表明:制备的强碱性阴离子交换纤维具有较高的交换容量,约达到3.08 mmol/g,吸附性能良好,含水量大于56%,是一种性能优良的离子交换纤维。     

离子交换纤维对偏二甲肼的吸附性能

以火箭推进剂主要成分偏二甲肼为研究对象,通过配制模拟水样,采用强酸阳离子交换纤维对其中的偏二甲肼进行吸附,研究了偏二甲肼在离子交换纤维上的等温吸附线、吸附动力学和动态吸附,并将其动态吸附效果与732强酸阳离子交换树脂进行了对比. 结果表明,强酸阳离子交换纤维对偏二甲肼的吸附以液膜扩散为主,符合Boyd液膜扩散方程. 在291 K和研究的浓度范围内,离子交换纤维对偏二甲肼的吸附符合Freundlich等温吸附方程. 动态吸附结果表明,离子交换纤维对偏二甲肼的交换吸附速率大于离子交换树脂. 离子交换纤维柱的利用率高,相同条件下的处理量是树脂的3.86倍.     

新型离子交换纤维制备方法的探讨

综述了离子交换纤维常见的几种制备方法,包括接枝共聚改性法、原始纤维进行化学改性法、聚合物混合成纤法等,并对未来的研究发展方向进行了展望。在我们开展的前期研究中,着眼于利用天然纤维素,如棉花、稻草壳、秸秆等来源广泛且经济廉价的原料,合成新型阴离子交换纤维,可望在废水处理中对砷、氟等阴离子起到高效的交换吸附作用。还对天然棉纤维基离子交换纤维的表面化学进行了研究,以探讨离子交换纤维的表面官能团对吸附交换性能的影响。     

咖啡渣活性炭的制备、表征及其对Cr(Ⅵ)的吸附机制研究

以碘吸附值为评价指标,活化时间、活化温度和浸渍比为影响因素,采用响应面法试验设计对磷酸活化法制备咖啡渣活性炭的工艺条件进行优化,并通过静态吸附试验研究了不同吸附时间、溶液pH值和吸附温度条件下,活性炭对水溶液中Cr（Ⅵ）吸附性能的影响,最后利用Langmuir、Freundlich吸附等温方程、准一级动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内部扩散方程进行拟合。试验结果表明,制备咖啡渣活性炭的最佳工艺条件为活化时间1 h、活化温度498℃、浸渍比1.72;在此条件下活性炭得率为30.4%,碘吸附值为（799±16）mg/g,比表面积为1 006 m²/g,孔容为0.779 cm³/g、微孔孔容为0.051 cm³/g、平均孔径为3.088 nm。较低pH值和较高温度能够促进活性炭对Cr（Ⅵ）的吸附;Langmuir等温方程能够更好地描述活性炭对Cr（Ⅵ）的吸附效果;活性炭对Cr（Ⅵ）的吸附分3个阶段：快速吸附阶段、慢速吸附阶段和吸附平衡阶段,10 min内可完成吸附总量的79%,360 min内达到吸附平衡,该吸附过程符合准二级吸附动力学方程。分析表明咖啡渣活性炭对Cr（Ⅵ）的吸附主要为单分子层的化学吸附。     

改性蜂窝煤渣对Cr（Ⅵ）的吸附性能

利用氢氧化钙对蜂窝煤渣进行改性,并通过粉末X射线衍射光谱（XRD）对改性前后蜂窝煤渣的物质组成进行表征,研究了改性蜂窝煤渣对模拟含铬废水中Cr（Ⅵ）的吸附性能。探讨了吸附剂用量、吸附时间、pH值、振荡速率、温度以及Cr（Ⅵ）初始浓度等对吸附效果的影响。改性蜂窝煤渣吸附处理Cr（Ⅵ）的最佳工艺条件是：吸附剂用量40 g/L,室温下以150 r/min振荡速率吸附处理40 min,当Cr（Ⅵ）初始浓度为30 mg/L时,Cr（Ⅵ）的去除率能达到98.84%。改性蜂窝煤渣对Cr（Ⅵ）具有良好的吸附能力,吸附过程符合二级吸附动力学模型并且可用Langmuir吸附等温线来描述。改性蜂窝煤渣对模拟废水中Cr（Ⅵ）的吸附是煤渣组分和新生分子筛组分共同作用的结果。