石墨烯基铁氧化物对水体中草甘膦的动态吸附性能及模型

采用热沉积法制备出石墨烯/四氧化三铁（RGO-Fe₃O₄）复合材料,针对草甘膦（GLY）污染水体,开展该吸附材料对GLY的动态柱实验,通过考察污染物浓度、pH、流速、柱高等因素对穿透过程的影响,研究复合材料对GLY的动态吸附性能,并结合扫描电子显微镜（SEM-EDS）、X射线光电子能谱仪（XPS）、全自动比表面和孔隙分析仪（BET）等表征手段和Thomas、Yoon-Nelson和Yan等吸附模型分析吸附机理。实验结果表明：随着柱高增加,穿透时间延长,吸附柱对GLY的吸附总量增大;随着GLY初始浓度的升高,穿透时间缩短,吸附柱对GLY的吸附总量增大;随着流速和pH的升高,穿透时间缩短,吸附柱对GLY的吸附总量减小。此外,Thomas、Yoon-Nelson和Yan模型拟合得到的R²均大于0.9,且理论单位吸附量均与实际值相差不大,即3种模型均可较好地描述石墨烯复合材料对GLY的动态吸附过程。本实验的研究对石墨烯材料的推广应用及实际GLY污染水体的修复具有重要意义。     

石墨烯/铁基复合材料对水体中六价铬的吸附性能

首先将氧化石墨烯、聚丙烯酰胺和硝酸铁进行水热反应,然后通过冷冻干燥制备了石墨烯/铁基复合材料,通过扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱对石墨烯/铁基复合材料进行了表征。最后研究了石墨烯/铁基复合材料对六价铬的吸附性能。结果表明,石墨烯/铁基复合材料呈黑色圆柱体,一层一层堆叠在一起,结构规则,具有丰富的表面官能团。在实验条件下,吸附容量随着六价铬初始浓度的增加而增大,吸附平衡时间为150 min,p H值为6时吸附容量最大。当初始浓度为5 mg/L,吸附时间为150 min,p H值为6时吸附容量达到最大为13.06 mg/g。石墨烯/铁基复合材料对水体中六价铬具有优异的吸附性能。     

交联腐殖酸CHA对水体中铅的吸附性能

通过环氧氯丙烷交联及多胺改性的方法,制备得到新型交联腐殖酸CHA。利用FTIR对其结构进行了表征,并重点考察了吸附温度等不同因素对CHA吸附水体中铅离子性能的影响。结果表明,交联腐殖酸CHA对水体中铅离子具有优异的吸附性能,平衡吸附容量可达到219.3mg/g,远高于常规高温焙烧方法制得腐殖酸的吸附性能。CHA的吸附性能随反应温度、溶液pH的升高而增大,其吸附过程符合Langmuir吸附方程。     

花生壳对水体中罗丹明B的生物吸附性能

以农业副产物花生壳为生物吸附剂,以罗丹明B为吸附对象,探讨了吸附时间、吸附剂用量、初始浓度、盐度离子、溶液pH以及温度等条件对吸附效果的影响。实验结果表明,花生壳对罗丹明B有较好的吸附作用,吸附反应十分迅速,20 min基本达到吸附平衡,增大吸附剂用量,吸附率增大,溶液在pH 3~5的条件下吸附效果较好,溶液中有Na+、K+、Ca2+和Mg2+共存时对花生壳吸附罗丹明B的影响不大,升高温度有利于吸附。     

尼龙11/石墨烯氧化物纳米复合材料的动态流变性能

采用原位聚合法制备了尼龙11(Nylon 11,Polyamide 11)/石墨烯氧化物(GO)纳米复合材料,并利用旋转流变仪研究了纳米复合材料的流变行为。研究结果表明:尼龙11及其复合材料均为假塑性流体,呈现切力变稀的现象;GO的加入降低了尼龙11/GO纳米复合材料的储能模量、损耗模量和复数黏度;用Cole-Cole理论检测尼龙11/GO纳米复合材料,其曲线出现双峰,表明复合材料发生相分离,与Han曲线一致。     

锰氧化物改性炭基铁酸锌吸附脱硫剂的制备及其表征

利用锰氧化物脱硫剂机械强度高,反应速率快的特性,对炭基铁酸锌进行改性。在超声波辅助下共沉淀法制备活性炭负载复合金属氧化物(Fe,Zn,Mn)脱硫剂。采用XRD、SEM-EDS及XPS分析手段进行表征,分析其晶型结构、分散度、孔隙结构及其表面元素结构分布。结果表明,负载型铁锌锰金属氧化物在500℃下煅烧后,ZFM(1∶2∶0.6)形成的物相有Zn Mn O3,(Zn,Mn)Fe2O4,几乎没有单一金属氧化物的特征峰出现,说明铁锰锌氧化物之间均能形成复合晶相,其晶粒粒径大小随温度的升高而增加。复合金属氧化物在活性炭上高度分散,且形成大量孔隙,且Mn以Mn3+,Mn4+存在。     

石墨烯/氧化石墨烯的制备及吸附性能的研究进展

近些年,随着工业的发展,重金属和有机染料是废水中的主要污染物,给人类健康和生态环境造成了直接或间接的危害。而吸附法是主要的废水处理方法,因此寻找高效、快速的吸附剂具有重要的意义。由于石墨烯独特的结构使其在很多领域都有应用。且石墨烯的比表面积很大,可以作为吸附材料。本文重点介绍了石墨烯和氧化石墨烯的制备方法,以及对于一些重金属离子和有机染料吸附性能的研究。     

石墨烯对水中钕的吸附性能研究

研究了石墨烯对水中钕的吸附效果。分别探究了吸附时间,初始pH,吸附剂使用量,初始钕浓度,温度对石墨烯吸附钕的影响,发现这5个因素均会影响吸附效果。实验探究结果表明,石墨烯吸附钕的最佳pH为9. 98,较适温度为303 K;在303 K下,吸附达平衡所用时间为9 h,吸附剂较适使用量为90 mg,最适钕溶液的初始浓度为200 mg/kg,在以上条件下石墨烯对钕的吸附率可达70%。     

磁性石墨烯对铀的吸附性能研究

利用氧化石墨烯和Fe Cl3·6H2O制备了磁性氧化铁材料(GNs-Fe3O4),并利用扫描电镜进行了形貌表征。将材料用于铀(VI)离子的吸附,研究了溶液p H值,吸附时间,铀(VI)溶液初始浓度和温度对吸附效果的影响。研究表明,GNs-Fe3O4对铀(VI)吸附的最佳p H值为5.5,3h达到吸附平衡,材料对铀(VI)的最大饱和吸附量为72mg/g。吸附符合准二级动力学模型,表明吸附行为受化学作用控制,吸附过程可用Langmuir等温式描述。     

石墨烯对水中铀的吸附性能研究

通过吸附实验,探究了石墨烯对水中铀的吸附性能。分别探究了吸附剂使用量,铀溶液初始浓度,初始pH,吸附时间4个因素对吸附率的影响。结果表明,这4个因素对吸附率均有影响。经实验探究找到较适条件,进一步探究吸附效果。在较适条件:吸附剂使用量为50 mg,铀初始浓度为50 mg/kg,pH为6. 3左右,吸附时间在9 h以上时,石墨烯对铀的吸附率为65%。     

硼掺杂石墨烯对废水中铬(Ⅵ)的吸附性能及吸附机理研究

以硼酸为掺杂剂、氧化石墨烯(G)为前驱体,通过一步水热法制备出硼掺杂石墨烯(B-G),并首次利用静态吸附实验研究其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能和吸附机理。结果表明,硼掺杂可显著提升G对Cr(Ⅵ)的吸附性能,其中B-G-3对Cr(Ⅵ)的吸附效率超过80%。吸附Cr(Ⅵ)的最佳pH值为2;吸附率随着投加量的增加而增大,吸附量随着Cr(Ⅵ)初始浓度的增大而增大;温度升高有利于吸附进行。当pH=2,吸附剂投加量为20 mg,Cr(Ⅵ)初始浓度为100 mg/L,45℃条件下吸附12 h,B-G-3对Cr(Ⅵ)的吸附量高达119.5 mg/g。SEM、BET、FTIR、XRD和Raman检测表明,B-G-3为具有微介孔结构的纳米片状无定型碳,比表面积和孔体积分别为192.14 m²/g和0.50 cm2/g和0.50 cm³/g,且表面带有大量的含氧和含硼官能团。吸附的机理主要为微介孔的物理吸附以及表面含氧及含硼官能团的化学吸附。     

硼掺杂石墨烯对废水中铬(Ⅵ)的吸附性能及吸附机理研究

以硼酸为掺杂剂、氧化石墨烯(G)为前驱体,通过一步水热法制备出硼掺杂石墨烯(B-G),并首次利用静态吸附实验研究其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能和吸附机理。结果表明,硼掺杂可显著提升G对Cr(Ⅵ)的吸附性能,其中B-G-3对Cr(Ⅵ)的吸附效率超过80%。吸附Cr(Ⅵ)的最佳pH值为2;吸附率随着投加量的增加而增大,吸附量随着Cr(Ⅵ)初始浓度的增大而增大;温度升高有利于吸附进行。当pH=2,吸附剂投加量为20 mg,Cr(Ⅵ)初始浓度为100 mg/L,45℃条件下吸附12 h,B-G-3对Cr(Ⅵ)的吸附量高达119.5 mg/g。SEM、BET、FTIR、XRD和Raman检测表明,B-G-3为具有微介孔结构的纳米片状无定型碳,比表面积和孔体积分别为192.14 m~2/g和0.50 cm~3/g,且表面带有大量的含氧和含硼官能团。吸附的机理主要为微介孔的物理吸附以及表面含氧及含硼官能团的化学吸附。     

石墨烯材料的吸附性能研究进展

石墨烯材料的吸附性能引起了国内外科学工作者的极大关注,主要介绍了近些年石墨烯和氧化石墨烯对水中金属离子、有机染料、无机非金属离子的吸附性能及研究进展。     

新型MOF材料的制备表征及对水体中四环素吸附性能研究

针对处理废水中的四环素问题制备NH_2-MIL-88(Fe)并进行表征。NH_2-MIL-88(Fe)属于TypeⅡ类的双分子层等温吸附曲线,且具有较大的比表面积和孔体积。四环素的吸附实验在150 min取到吸附平衡,反应过程表现为吸热,吸附剂的投入比例与吸附量成正相关。准二级吸附动力学模型可以良好阐述吸附过程,NH_2-MIL-88(Fe)对水中四环素的吸附属双分子吸附,合成的吸附材料具有制作成本较低、制备的原材料来源广泛等优势,吸附去除水中的四环素效果良好。     

新型吸附材料对草甘膦废水的吸附

通过四氯化硅水解及四氯化硅碳化生物质并用氧化钙中和,在一定条件下制得硅钙及新型生物质硅钙碳复合材料,用于对草甘膦废水的吸附。并用钼酸铵分光光度法测两种新型材料对草甘膦废水中磷的吸附,并与壳聚糖的吸附效果进行对比,实验结果表明在25℃时用2.5 g的硅钙碳的吸附效果最佳,其吸附率达82%,优于同等量的壳聚糖对含磷废水的吸附。     

铜氧化物对四环素的吸附性能研究

采用湿化学法制备了球形氧化亚铜,碱性条件下,通过调变加入过氧化氢的量,使氧化亚铜逐渐氧化成氧化铜。采用XRD、XPS、TEM和TPR等对其结构、形貌及氧化程度进行表征,并对其吸附四环素的性能进行研究。结果表明,氧化亚铜对四环素的吸附性能更好,40℃时吸附容量可达730 mg/g;随氧化铜含量的增加,铜氧化物对四环素的吸附容量下降。吸附动力学和热力学分析发现,氧化亚铜对四环素的吸附为自发吸热,且符合基于化学吸附的准二级动力学模型。     

镁铝层状双金属氢氧化物对水体中钒吸附的性能

随着我国工业的快速发展,钒污染问题日益突出。为了更好地处理水体环境中钒污染问题,本试验采用共沉淀法合成镁铝层状双金属氢氧化物(Mg-Al LDHs),通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)3种表征手段对材料进行表征分析。结果表明,Mg-Al LDHs结构完整,结晶度较高,有良好的层状结构,符合典型的水滑石结构。另外,还对吸附剂与钒的等温吸附和吸附动力学进行了研究。等温吸附试验表明,Mg-Al LDHs对钒吸附的等温吸附曲线与Freundlich模型更为相符,对钒的最大吸附量达到394.64 mg/g,表明Mg-Al LDHs对钒的吸附行为发生了非均质分布多吸附位点吸附。吸附动力学试验表明,准二级动力学模型能够更好地描述Mg-Al LDHs对钒的吸附行为,说明吸附反应速率的控制步骤为化学反应过程。对比其他类型的吸附剂,Mg-Al LDHs对钒具有极高的吸附能力,且绿色环保,对治理阴离子形态钒污染水体具有极高的应用潜力。     

石墨烯基复合材料的制备及对铀的吸附性能研究进展

铀资源是一个国家核工业发展的重要战略资源,铀资源的供应关系到核工业的安全健康稳定可持续发展。石墨烯由于具有超大的比表面积、高强度和化学稳定性好等优点,作为含铀废料的吸附材料的应用潜能备受关注。本文综述了近年来石墨烯基复合材料吸附水溶液中铀的研究现状及进展,介绍了石墨烯基复合材料对铀的吸附性能,分析了溶液pH值,温度,离子强度,接触时间和吸附剂用量等因素对吸附效果产生的影响,最后基于研究现状,对吸附剂种类的选择进行了展望。     

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...     

动态吸附法从草甘膦生产废水中回收有效成分的工艺

引言草甘膦[N-(膦羧甲基)甘氨酸,(HO)2P(O)CH2NHCH2COOH]是一种高效广谱的灭生性、内吸传导型优秀除草剂。1971年由美国D.D.贝尔德等发现,由美国孟山都公司开发生产,到20世纪80年代已经成为世界上销售量最大、增长速度最快的除草剂品种之一[1-4]。草甘膦的合成方法有多种[5-9],国内生产厂家大都采用甘氨酸(NH2CH2COOH)法,其生产废水中残留成分主要有草甘膦、甘氨酸、氯化钠等[10-11]。用吸