金属有机框架材料吸附分离水中铀的应用

金属有机框架材料（metal-organic frameworks,MOFs）具有极高的比表面积和孔隙率,结构可设计调控,但在水相吸附分离方面存在水稳定和选择吸附性较差、分离困难、合成与再生成本偏高等问题。针对MOFs的缺陷,可以通过有目的的功能化改性从而提升其对目标污染物的吸附性能。本文介绍了MOFs的结构优势,分析了水稳定性的影响因素和判断手段,简述了具有代表性的高水稳定性MOFs材料的特性;根据MOFs改性方法的分类回顾了MOFs及改性MOFs在去除水相中放射性铀的应用;基于不同分析技术探讨了MOFs与铀酰离子的吸附机理;提出推动MOFs在吸附铀方面规模化应用发展的核心是合成高稳定性MOFs,通过改性提高MOFs的选择吸附性能和再生性以及深入研究吸附机理。     

生物炭基复合材料制备及其对水体特征污染物的吸附性能

以重金属、药物及个人护理品污染物（PPCPs）和氮磷氟等为代表的水体主要污染物脱除已成为水污染治理研究的重点。吸附法由于其具有操作简易、成本效益高等优势，在水污染治理方面应用广泛。相比于传统吸附材料，生物炭具有原材料丰富、比表面积大、成本低廉等优势，但其表面官能团的丰富度有限，经适当改性能够增加生物炭的吸附活性位，从而提高其吸附性能。本文根据改性剂类型、合成方法及合成的先后顺序，系统阐释了生物炭的改性方法及其复合体的理化特性；结合最新研究报道，在合成方法、吸附性能和机理方面归纳汇总了生物炭基复合材料在水体重金属、PPCPs和其他污染物中的吸附应用，并对生物炭基吸附剂再生与资源化利用的新理念及应用进行了概述，最后展望了生物炭基吸附剂有待深入研究的方面，并提出建设性的意见。     

不同改性沸石强化去除雨水径流氮磷机制

为了更有效地去除初期雨水径流中氮磷等营养类污染物,文中采用钠铁、钠镧和钠锆作为改性材料制备3种不同类型的改性沸石,即钠锆改性沸石(Z/Na/Zr)、钠镧改性沸石(Z/Na/La)和钠铁改性沸石(Z/Na/Fe),并通过吸附等温线、动力学和热力学对比考察不同改性沸石对雨水径流中氨氮和磷酸盐吸附规律的影响。结果表明,3种改性沸石都可以很有效地吸附雨水中的氨氮和磷酸盐,且Z/Na/Zr对水中磷酸盐的吸附性能明显优于Z/Na/La和Z/Na/Fe。3种改性沸石对磷酸盐和氨氮的吸附过程符合准二级动力学模型,吸附过程是吸热反应,温度的升高有利于进行吸附反应。从吸附动力学和吸附热力学角度来看,钠锆联合改性沸石可作为控制雨水径流氮磷污染的良好材料。     

钠改性沸石处理氨氮废水及再生的方法

采用钠改性沸石为吸附材料,吸附饱和后通过电解氧化进行再生,能够有效对某印染公司的排放废水中的超标氨氮进行吸附处理,在保证原有污水处理工艺不变的条件下,通过增加设备,使其氨氮能够达到国家或地方规定的污水排放指标。对天然沸石的改性和连续再生,解决了天然沸石性能差、只能一次性使用的问题,大大提升了天然沸石的使用价值。     

改性沸石材料去除水中硝酸盐研究进展

系统总结了改性沸石材料去除水中硝酸盐的主要机理,重点介绍了不同表面活性剂和金属改性沸石材料对硝酸盐的吸附性能和影响因素,进一步分析了改性沸石材料的再生效果,并对改性沸石材料去除硝酸盐的未来发展进行了展望。     

沸石的改性及其在污水处理中的应用

沸石资源储量丰富,成本低廉。改性后的沸石具备更好的吸附和离子交换等性能,常被应用在污水处理中氨氮、重金属以及有机物的去除。综述了沸石的结构特征以及改性方法,概述了沸石在污水处理工艺中的应用进展。对今后沸石的改性方法和实际应用进行了展望。     

磁性纳米改性材料吸附应用研究进展

从磁性纳米改性材料出发,综述了磁性纳米改性材料在重金属、有机污染物和放射性及其他污染物处理方面的吸附应用,阐述了磁性纳米改性材料的制备方法、吸附条件、吸附性能、吸附效果及其作用机理。对磁性纳米改性材料的现状进行了论述,最后,对磁性纳米改性材料的未来发展进行了展望。     

磁性纳米改性材料吸附应用研究进展

从磁性纳米改性材料出发,综述了磁性纳米改性材料在重金属、有机污染物和放射性及其他污染物处理方面的吸附应用,阐述了磁性纳米改性材料的制备方法、吸附条件、吸附性能、吸附效果及其作用机理.对磁性纳米改性材料的现状进行了论述,最后,对磁性纳米改性材料的未来发展进行了展望.     

改性沸石处理水中硝酸盐研究进展

综述了近年来各种改性沸石对于硝酸盐污染物吸附处理的研究进展,从表面活性剂改性、酸溶液改性、碱溶液改性和金属盐溶液改性几个改性方法出发,介绍了这几种方法对天然沸石的改性机理,对改性沸石吸附处理水中硝酸盐污染物的前景进行了展望,包括寻找新型改性材料、将几种不同改性方法进行组合,以减少单一改性方法不足,为后续新型改性沸石方法提供参考。     

天然沸石和改性沸石在废水处理中的应用研究

综述了天然沸石和改性沸石在废水处理中的脱氮、除磷、除氟、除有机污染物和重金属污染物等的应用研究;探讨了沸石的高温改性、酸改性、碱改性、盐改性和复合改性等的改性沸石方法;并对能够使沸石再生的物理法、化学法、电化学法和生物法进行了比较。同时,对天然沸石和改性沸石在废水处理中的进一步发展提出了一定的看法和思考。     

改性吸附剂去除废水中磷的应用研究进展

去除废水中过量的磷可以减缓水体富营养化。吸附除磷因具有能耗低、容量大、污染少等优点而备受关注，改性吸附剂则可在此基础上提高除磷的靶向性，拓宽操作条件，增大吸附容量。本文分析了改性硅酸盐类、改性金属氧化物类、改性固体废弃物类和聚合物类4类除磷吸附剂的改性方法和吸附性能。硅酸盐类吸附材料以及固体废弃物类材料除磷效果略差，但因来源丰富、价格低廉而具有极大的吸引力。聚合物类吸附剂具有高吸附容量、高选择性，但价格昂贵。金属（氢）氧化物具有出色的磷酸盐吸附性能，且选择性好、吸附速度快，这些化合物已被掺入到沸石、介孔二氧化硅和生物炭等材料中，进一步增强其吸附性能，并在工程材料应用中取得重大突破，主要包括磁性吸附剂和颗粒吸附剂。4类吸附剂的作用机理可归纳为两种：一种是吸附剂上的金属与磷酸盐离子发生配位反应，形成沉淀；另一种是酸性条件下吸附剂上的羟基质子化，使羟基带正电，质子化的羟基通过静电吸引使磷得以去除。通过对不同类别吸附剂的吸附特性进行对比分析，提出将高分子技术运用到吸附剂制备过程中，开发同时具有较强解吸能力的改性吸附剂将成为除磷吸附剂研究的新热点。     

层状双金属氢氧化物吸附剂的功能化改性策略

层状双金属氢氧化物（LDHs）是一类阴离子交换能力强、可调性好、热稳定性高、活性位点丰富的纳米吸附材料,在水中污染物的吸附去除方面呈现出巨大潜力。然而,官能团和结构组分的缺陷严重限制了原始LDHs的吸附性能和应用范围。利用不同改性策略对LDHs进行功能化处理,能显著增强LDHs的污染物吸附容量、选择性、稳定性、可回收性以及适用范围。该文从LDHs吸附水中污染物性能的优化出发,重点综述了当前常用的插层、表面修饰、煅烧、复合组装、包埋、制膜等LDHs功能化改性策略,总结了其与水中各种污染物（无机非金属阴离子、重金属离子、染料以及抗生素）之间的作用机理。此外,还阐述了相应的再生手段。最后,简要提出了功能化LDHs吸附剂的优势以及后期研究可能面临的障碍,并对其广阔的应用前景进行了展望。     

干气中烷烃、烯烃新型分离吸附剂的研究进展

综述了二十年来烯烃烷烃新型分离吸附剂的研究进展,与传统的π络合吸附剂相比,优先吸附烯烃的吸附剂包括金属有机材料（MOF）、Engelhard Titanosilicate （ETS）、高硅分子筛和介孔分子筛,主要是利用氢键作用、孔径大小、分子扩散速率差异或π络合作用,将烷烃烯烃分离;而优先吸附烷烃的吸附剂包括AlMePO-α、ZIF-7和凹凸棒黏土,主要利用吸附剂上甲基与烷烃的相互作用。MOF对烯烃吸附量大,但选择性较差;高硅分子筛对烯烃的动力学分离效果良好;介孔分子筛经过渡金属改性后,对烯烃有优良的选择性;ETS类对烯烃有较高的吸附量和选择性,且稳定性强,有很好的应用前景。     

硫化氢深度吸附材料的研究进展

目前硫化氢（H₂S）日益成为制约工业化发展的一个重要因素,即使在较低的浓度下仍会破坏环境、腐蚀设备。如何能将含硫气体清洁、高效、深度脱除已成为国内外学者的研究重点。吸附法脱硫以其脱硫程度高、高效环保、操作简单和吸附剂可重复利用等优点具有良好的发展前景。研制一种选择性好、吸附容量大、性能稳定、再生性好的吸附剂是吸附法脱硫的关键。本文以深度脱除H₂S为目标,综述了碳基材料、多孔金属氧化物、沸石分子筛、金属有机框架（MOFs）等几种不同吸附材料的研究进展,总结深度脱硫今后的发展方向,旨在为后续的研究提供借鉴。     

共价有机框架材料对放射性核素吸附的研究进展

共价有机框架材料（covalent organic frameworks, COFs）是一类由轻质元素通过共价键连接的具有周期性和结晶性的新兴有机多孔聚合物。COFs具有比表面积大、孔隙高度可调及易于化学修饰等特点,使其能满足多样的设计需求,成为吸附剂的理想材料。本文综述了近年来COFs及其复合材料作为高效吸附剂在放射性核素吸附领域的研究进展,首先提出了COFs的结构优势,并对COFs与放射性核素的相互作用机理进行了分类,评估了多种COFs对几种代表性放射性核素的吸附性能,简要总结了吸附的作用方式,并分析了实现高吸附容量以及高选择性的原因,还讨论了COFs材料的可再生性。在文章的最后对用于吸附放射性核素的COFs材料的发展趋势进行了总结和展望,也就目前的局限性（COFs的制备、选择性的提高、稳定性的探究以及深度机理研究、工业规模的应用等）为设计和探究具有更优异吸附性能的COFs材料提供了一些建议。     

海藻酸钠-氢氧化镧改性Y型分子筛颗粒除氟研究

为解决除氟吸附剂分离困难、有效成分流失等问题,以海藻酸钠（SA）与氢氧化镧改性Y型分子筛（LHMS）为原料,采用滴球法制备了SA@LHMS颗粒吸附剂,并采用模拟废水对其进行了除氟研究。通过正交实验确定了吸附剂最佳制备条件,并通过间歇吸附实验测试了吸附剂投加量、pH、共存离子等因素对吸附的影响,探究了吸附速率、吸附等温线等吸附性能。结果表明,SA@LHMS吸附速率曲线符合拟二级反应速率方程;吸附等温线符合Ⅱ型等温线,为多分子层吸附;初始pH（3~12）对吸附效果没有显著影响;高浓度共存阴离子（50 mg/L）对吸附过程有一定抑制;1 mol/L和2 mol/L氢氧化钠溶液对SA@LHMS再生效果较好,经3次再生仍然保留较高的吸附能力。SA@LHMS颗粒表面和截面形态以及吸附前后颗粒的表面形态差异明显;吸附前后颗粒表面能谱（EDS）分析以及红外光谱（FT-IR）分析结果显示,吸附过程中溶液中的氟离子（F^-）与颗粒表面及内部的羟基（—OH）发生配体交换。     

不同方法制备的镍基非加氢脱硫吸附剂的脱硫效果

针对不同方法制备的镍基非加氢脱硫吸附剂及改性前后的吸附性能进行评价。在常压下,以100×10-6噻吩的苯溶液为模型原料油,氧化镍作为吸附剂的活性组分,评价各吸附剂的脱硫性能,分析等温吸附曲线,改性前后、再生前后脱硫性能的变化规律。结果表明,不同方法制备的吸附剂吸附效果大不相同。沉淀法制备的吸附剂表面活性组分分布均匀,半峰宽较小,结晶度高,吸附硫容大,操作简便。助剂氧化锌的添加起到较好的助催化效果,且能增强活性组分与载体之间的相互作用。沉淀法制备的吸附剂的再生性能优异,能够很好的重复利用。     

改性沸石氨氮吸附剂的制备及其在生活污水处理中的应用

针对部分地区污水厂常规处理工艺排水氨氮超标的问题,通过制备改性沸石氨氮吸附剂,结合吸附试验、表征分析和中试试验对改性沸石去除城市生活污水中氨氮的性能进行深入研究,考察了改性沸石氨氮吸附剂最佳的制备工艺与氨氮去除特性。结果表明:改性沸石氨氮吸附剂有着更多的钠型沸石与孔道;在NaCl浓度为1.5 mol/L,搅拌时间为3 h,加热温度为75 ℃时,平均氨氮去除率与吸附量分别达到83.51%和0.840 mg/g;中试试验结果显示,经改性沸石氨氮吸附剂过滤后的水中氨氮含量稳定在2.0 mg/L以下,且吸附剂可再生后重复使用。该研究可为城市生活污水氨氮处理提供理论依据。     

2,6-二异丙基萘与2,7-二异丙基萘的吸附分离

萘异丙基化反应的目标产物2,6-二异丙基萘(2,6-DIPN)与主要副产物2,7-二异丙基萘(2,7-DIPN)的性质相近,经过精馏和结晶后不能完全分离。选用阳离子改性后的Y沸石分子筛作吸附剂,甲苯作脱附剂,将2,6-DIPN与2,7-DIPN进行吸附分离。实验表明:NaY和PdY分子筛对2,6-DIPN的吸附性能较强,LiY和KY对2,7-DIPN吸附性能较强;NaY吸附剂的再生性能良好。