桑枝杆废菌包制备磁性活性炭及其对废水中Pb~(2+)吸附动力学研究

以桑枝杆废菌包为原料制取活性炭,并与铁的氧化物反应制备出具有较强的磁分离性能和吸附能力的磁性活性炭复合材料,对该磁性活性炭进行表征及其对水中Pb~(2+)吸附性能的实验。实验结果表明,磁性活性炭Pb~(2+)有较大的吸附能力和吸附效率,吸附量随着时间的增加而增大,吸附动力学拟合参数结果符合二级动力方程,Freundlich方程拟合的结果能更好的描述吸附等温线,吉布斯自由能ΔG~00,而焓变ΔH~00表明吸附为吸热自发反应的过程,提升温度可以提高磁性活性炭的吸附能力。利用桑枝杆废菌包制备活性炭具有一定的经济研究价值,可以促进农业废弃物的回收利用。     

新型吸附剂吸附正己烷性能研究

以茄子秸秆、毛豆秸秆和橄榄核为原料制备活性炭,研究3种活性炭吸附正己烷的吸附穿透曲线、吸附动力学、吸附热和解吸率。结果表明:3种活性炭吸附正己烷穿透时间、吸附量、吸附热和解吸率均不同。3种活性炭吸附正己烷穿透行为均符合Logistic模型和Yoon-Nelson模型。3种活性炭对正己烷的吸附动力学行为均遵守准一级动力学方程、准二级动力学方程、Elovich动力学方程和班厄姆动力学方程。     

炭化米糠经臭氧活化制备活性炭及其去除Cr(Ⅵ)离子（英文）

以臭氧为活化剂,炭化的米糠为原料制备出活性炭。采用氮吸附、SEM-EDAX和FT-IR对样品进行表征。活性炭的比表面积由活化前的20 m2/g增加到380 m2/g。在臭氧活化过程中,吸附在炭材料上的二氧化硅变疏松,从而导致碳逸出。臭氧同时以氧分子和原子形式存在于炭表面。氧原子,作为强氧化剂,将炭表面氧化成酸性官能团如羧基、酮基和酚基。采用该活性炭吸附Cr(VI)离子,Cr(VI)离子的最大去除率(94%)的条件为:p H值2.0、浓度100 mg/L、吸附量0.2 g,时间2.5 h及转速300 r/min。采用吸附平衡和动力学模型探讨吸附机理,结果表明,吸附等温线符合Freundlich方程,吸附速率符合准二级动力学方程。吸附是自发的放热反应,可能与Na OH脱落而恢复Cr和碳有关。     

海藻活性炭及其铁改性Fenton体系去除水中抗生素研究

以大型海藻为原料,采用磷酸活化法制备海藻活性炭(SAC),并以海藻活性炭SAC为吸附剂,抗生素阿莫西林溶液为吸附质,考察了海藻活性炭SAC吸附阿莫西林的初始溶液浓度、pH值的影响。采用准一级、准二级动力学吸附模型对吸附动力学进行了分析。结果表明,海藻活性炭SAC对阿莫西林的吸附符合准二级动力学过程。采用水热法进一步对所制备的海藻活性炭SAC进行铁改性,组成了铁改性海藻活性炭Fenton体系,探讨了以不同比例铁改性海藻活性炭组成的可见光Fenton体系对水中阿莫西林溶液的COD去除率,Fe/SAC-3样品COD去除率为72.5%,具有最佳反应活性。     

磁性交联壳聚糖微球的制备及对Cu~(2+)的吸附性能

以Fe3O4为磁核,环氧氯丙烷为交联剂,制备了磁性交联壳聚糖微球(MCB),采用FT-IR和VSM对MCB进行表征,结果表明,Fe3O4被壳聚糖包埋,制备的MCB的饱和磁化强度为12.8emu/g。其交联度、溶胀度和含水量分别为85.2%、6.94%和80.1%。同时研究了MCB对Cu2+的吸附性能,研究表明:MCB对Cu2+的吸附的最佳pH值为5,MCB对Cu2+的吸附符合Langmuir方程,为单分子层吸附,最大吸附容量为64.6mg/g;动力学研究表明,MCB对Cu2+的吸附过程符合准二级动力学方程。MCB再生-重复使用8次,其吸附容量没有明显的降低。     

磁性锌(Ⅱ)离子表面印迹聚合物的合成及吸附性能

采用表面离子印迹技术,以磁性Fe_3O_4@SiO_2微球为载体,Zn(Ⅱ)为模板,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,合成了磁性锌(Ⅱ)离子表面印迹MAA-SALO聚合物。采用FT-IR、VSM和SEM对产物进行了表征。通过吸附实验表明,与磁性非印迹聚合物相比,印迹聚合物对Zn(Ⅱ)具有良好的吸附和选择识别能力。当温度为291~297K时,在最佳吸附pH 6.0下,可在40min达到吸附平衡,吸附过程能较好地遵循准二级动力学模型,最大吸附容量为52.69mg/g,热力学实验表明吸附是吸热过程,印迹聚合物对Zn(Ⅱ)的吸附行为符合Langmuir模型。     

酸改性活性炭对EDTA废水的吸附

采用盐酸和硝酸对活性炭进行改性处理获得酸改性活性炭,并将其用于处理EDTA废水。考察改性条件(如酸的种类、改性时间和酸的浓度)、振荡速度和酸改性活性炭投加量等因素对吸附效果的影响,同时采用吸附等温模型和吸附动力学模型进行拟合分析。结果表明,采用1.0mol/L盐酸改性12h所获得的改性活性炭吸附效果最好。在EDTA初始浓度为300mg/L、溶液体积为50mL、温度为20℃、振荡速度为200r/min,改性活性炭投加量为0.2g时,48h后吸附量为47.1 mg/g,吸附率为62.8%;而当改性活性炭投加量增加到2.0g时,吸附率达到93.8%。改性活性炭对EDTA的吸附很好地符合Langmuir吸附等温模型(0.9963),其吸附动力学行为可用Bangham动力学方程和准二级动力学方程来描述。     

甘蔗叶活性炭对碱性嫩黄的吸附热力学和动力学研究

研究了甘蔗叶活性炭对碱性嫩黄(AO)的吸附行为,分析了其吸附热力学性质和动力学特性,初步探讨了吸附机理。结果表明,在50~310 mg/L浓度范围内,甘蔗叶活性炭对AO的吸附行为符合Langmuir等温方程,在303~323K温度范围内,甘蔗叶活性炭吸附AO的自由能ΔG0,吸附焓变ΔH0、吸附熵变ΔS0,表明吸附是一个自发的、吸热的熵增过程;吸附过程符合准二级动力学方程(R20.998),以化学吸附为主,同时受膜扩散和颗粒内扩散过程控制,膜扩散为吸附过程的主控步骤。     

改性磁性壳聚糖微球对氟离子的吸附特性研究

使用电喷法和原位生成法结合制备了磁性壳聚糖(CS)微球,通过氨基化和负载镧改性制备了具有除氟性能的磁性CS微球吸附剂。采用批量实验法对微球吸附剂的氟离子吸附行为进行了研究。结果表明:当溶液pH=9,温度高于15℃,吸附时间超过8h时,吸附基本达到平衡。对于初始氟离子浓度为20mg/L的溶液,吸附剂对氟离子的去除率能达到96%以上。饱和吸附量为(19.747~25.556)mg/g。吸附过程符合Langmuir等温方程和准二级动力学方程。吸附剂制备过程简单,耗能低且环保,具有较好的应用前景。     

果胶磁性微球的制备及其对Mn(Ⅱ)及Cr(Ⅵ)的吸附性能

以氯化钙为交联剂,采用包埋法制备了一种果胶磁性微球吸附剂,通过红外光谱、扫描电镜、XRD、磁性分析和TGA对样品进行了表征,并考察了吸附时间、Mn2+(Cr6+)的浓度、吸附剂用量和吸附溶液的pH对果胶磁性微球吸附性能的影响。分析了果胶磁性微球分别吸附Mn(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附动力学、吸附等温线。结果表明:果胶磁性微球对Mn(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附达平衡分别需要4h和1.5h,饱合吸附量分别为54.35mg/g和9.62mg/g,吸附等温线较好地满足Freundlich模型和Langmuir模型,最大吸附量分别为102.04mg/g和25.45mg/g。吸附动力学符合准二级动力学模型,主要由化学吸附控制其吸附速率。     

磁性ZnFe2O4/埃洛石复合材料的结构及吸附性能研究

采用溶胶-凝胶法制备磁性ZnFe₂O₄/埃洛石复合材料(MHNTs), 并对其吸附亚甲基蓝(MB)的性能进行研究。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和振动样品磁强计(VSM)等对MHNTs的结构、形貌和磁性能进行表征, 采用静态批量平衡法对MB在MHNTs上的吸附行为和机理进行探究, 并考察了初始浓度、吸附时间和温度等因素的影响。结果表明: 复合材料中ZnFe₂O₄以10~30 nm尖晶石型纳米粒子沉积到埃洛石纳米管表面, 通过谢乐公式计算纳米ZnFe₂O₄的晶粒尺寸为19.1 nm; MHNTs具有良好的顺磁性和磁回收性。MHNTs对MB的吸附行为符合准二级动力学方程, 其吸附热力学过程符合Langmuir吸附等温线; 温度对MB在MHNTs上的吸附影响较大, 且升高温度有利于MHNTs对MB的吸附。此外, MHNTs可通过磁外场有效回收, 经过5次重复使用后MHNTs对10 mg/L MB溶液的吸附性能基本没有下降。     

氨基功能化P(St-HEMA)磁性微球的制备及对Pb(Ⅱ)的吸附性能

采用分散聚合法制备了P(St-HEMA)磁性微球,利用乙二胺与磁性微球进行反应得到表面含有氨基的[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球。通过扫描电镜(SEM)、光学显微镜、傅立叶红外光谱(FT-IR)和样品磁力振荡计(VSM)等对样品进行了表征,并将其应用于对含Pb(Ⅱ)的模拟废水吸附性能研究。考察了pH值、吸附剂用量和吸附时间等因素对吸附量的影响,[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球对Pb2+具有较好的吸附能力;在298 K时,[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球对Pb^2+的吸附符合准二级动力学模型且为化学吸附过程,在90 min内基本达到吸附平衡,最大吸附量高达87.566 mg/g,Langmuir等温吸附数学模型能比较好地拟合[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球对Pb^2+的吸附。     

膨化稻壳对Cu~(2+)-Pb~(2+)二元离子溶液体系的吸附行为研究

以稻壳(RRH)为原料,通过膨化改性制得吸附材料。对比膨化稻壳(ERH)与其他常用吸附剂如椰壳活性炭、硅藻土、皂土和离子交换树脂等吸附剂的吸附性能,研究其对Cu~(2+)-Pb~(2+)二元重金属离子的吸附特性。结果表明,与未改性RRH相比,经膨化改性后的稻壳表面结构疏松、层层多变、结构粗糙。在Cu~(2+)-Pb~(2+)二元体系中,ERH吸附Cu~(2+)和Pb~(2+)的最大吸附容量分别为7.13mg/g和10.6mg/g。同时,ERH对于Pb~(2+)的吸附能力大于Cu~(2+)的吸附能力,具有一定选择性,而离子交换树脂和皂土吸附容量都较高,对Cu~(2+)-Pb~(2+)二元金属离子吸附选择性不明显。通过拟合分析,ERH吸附过程均符合准二级动力学方程和Langmuir单分子层吸附模型。     

磁性Fe_3O_4/改性煤渣复合材料的制备及其对Cr~(6+)的吸附性能研究

以盐酸浸泡锅炉房的废弃煤渣即改性煤渣为前驱体,采用溶剂热法制备了磁性四氧化三铁(Fe_3O_4)/改性煤渣复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和物理吸附仪(BET)等对复合材料进行了表征分析。用磁性Fe_3O_4/改性煤渣复合材料作为吸附剂吸附Cr~(6+),并考察了吸附剂用量、吸附时间、Cr~(6+)溶液的初始pH和初始浓度对材料吸附性能的影响。结果表明,在吸附剂用量为1.5g,吸附时间为30min,Cr~(6+)溶液的初始pH=3.00的条件下,吸附效果最好。动力学分析可知,磁性Fe_3O_4/改性煤渣复合材料对Cr~(6+)溶液的吸附符合准二级动力学方程,连续进行5次吸附/再生循环后,材料的吸附率均在90%以上,表明其具有较好的循环可再生性,同时Fe_3O_4本身具有的磁性可用于废水处理过程的快速分离。     

水热辅助表面接枝印迹法制备Cd(Ⅱ)离子印迹硅胶及其性能研究

采用水热辅助表面接枝印迹技术,以Cd(Ⅱ)离子作为模板,巯基丙基三甲氧基硅烷为功能分子,环氧氯丙烷为交联剂,在硅胶表面制备出高容量的Cd(Ⅱ)离子印迹硅胶材料,利用红外光谱仪、扫描电镜、热重分析仪等进行了表征,采用平衡吸附法研究了印迹硅胶材料的吸附性能和选择识别能力。结果表明,印迹硅胶材料和非印迹硅胶材料的最大吸附量分别为42.5和22.1mg/g;印迹硅胶材料对Cd(Ⅱ)离子具有较强的选择识别能力,对Cd(Ⅱ)离子的吸附行为更符合Langmuir模型,20min即可达到吸附平衡,符合准二级动力学方程,pH值在4～8范围内,保持了较好的吸附容量;重复使用时性能较好。     

修饰环糊精去除水溶液中金属离子Zn(Ⅱ)及Cr(Ⅲ)的研究

研究均苯四甲酸酐修饰β——环糊精微球去除水中重金属离子Zn(Ⅱ)及Cr(Ⅲ)的吸附性能。讨论吸附时间,金属离子浓度对吸附的影响。实验结果表明,当环糊精微球表面被酸酐修饰从而引入大量的羧酸根后,吸附剂对金属离子的吸附性能大大的提高。金属离子吸附动力学拟合结果显示,两种金属在修饰微球上的吸附皆符合准二级动力学方程。用Langmuir及Freundlich方程对吸附等温线进行拟合,前者拟合效果较好(R20.99),表明金属离子是以单分子形式吸附。     

氧化石墨烯/ZnO的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

采用化学沉淀法合成氧化石墨烯(GO)/ZnO复合材料,并通过多种测试技术对其结构和形貌进行表征。研究反应温度、吸附剂加入量、初始溶液浓度和pH值对亚甲基蓝吸附量的影响。采用准一级动力学、准二级动力学、Elovich和颗粒内扩散四种动力学模型对吸附过程进行描述。结果表明,GO/ZnO吸附亚甲基蓝的速度较快,其吸附过程为吸热反应,较好地符合准二级动力学方程。     

磁性聚苯胺/腐殖酸复合微胶囊的制备及其对水中Cr(Ⅵ)吸附性能研究

以腐殖酸胶体粒子稳定的Pickering乳液液滴为模板,通过化学氧化聚合制备了磁性聚苯胺/腐殖酸复合材料(PANI/HA/Fe_3O_4)。采用扫描电镜、红外光谱和X射线衍射等手段对复合材料进行表征分析,并考察了其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明:PANI/HA/Fe_3O_4对Cr(Ⅵ)表现出优异的吸附性能,25℃下最大吸附容量为210.75mg/g,且其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型。     

纳米Fe_3O_4/PS-EDTA功能微球的制备及对Cu~(2+)的吸附性能

以磁性纳米Fe3O4为核,利用苯乙烯(St)聚合对其进行包覆,并进一步对表面进行氯取代、乙二胺取代及氯乙酸取代反应,制备了Fe3O4/PS-EDTA纳米磁性复合微球。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、热重(TGA)分析、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪、紫外分光光度计等对Fe3O4/PSEDTA微球性能进行了表征。结果表明,EDTA有效地以化学键合方式连接到纳米磁性Fe3O4/PS表面,且粒径均匀。Fe3O4/PS-EDTA对Cu2+表现出了良好的吸附性能,饱和吸附量为98.59mg/g,吸附等温数据符合Langmuir模型,吸附动力学符合拟二级反应动力学模型。     

核壳Fe3O4@NiSiO3磁性微纳米材料的合成及其吸附性能研究与表征

通过改进的凝胶-溶胶法和溶剂热法合成核壳结构Fe_3O_4@NiSiO_3磁性复合微纳米材料,对其结构和性能进行了SEM分析、TEM分析、多晶X射线衍射分析、磁性分析、比表面积及孔结构分析。以亚甲基蓝为模拟吸附染料,探究其吸附的机理和动力学吸附行为;并优化了亚甲基蓝浓度、吸附剂用量、pH值、溶液温度和平衡时间等实验条件。结果表明,复合材料对亚甲基蓝具有良好的吸附性能,吸附率达到98.5%;符合Langmuir吸附等温式且吸附动力学符合二级动力学方程。