改性竹炭对水溶液中Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能

采用不同方法对竹炭进行改性,寻求吸附效果最好的改性产品,并研究其对溶液中Cu2+、Cd2+的吸附性能,考察了吸附时间、溶液pH值、吸附温度和溶液初始浓度对吸附效果的影响,同时与未改性竹炭的吸附性能进行了对比。实验结果表明:相同条件下,氧化改性竹炭对Cu2+、Cd2+的吸附效果明显优于其他方法改性竹炭和未经改性的竹炭。吸附温度为15℃、25℃、45℃时,氧化竹炭对Cu2+的最大吸附量分别为6.653mg/g、6.702mg/g和7.897mg/g,而氧化竹炭对Cd2+的最大吸附量分别为1.700mg/g、1.826mg/g和2.282mg/g。氧化改性竹炭对Cu2+、Cd2+的吸附均符合Freundlich方程和Langmuir方程。实验证明,氧化竹炭是一种应用前景广泛的重金属离子吸附剂。     

聚苯乙烯改性烷氧羰基硫脲螯合树脂对Cu(Ⅱ)的吸附性能

采用静态吸附法考察了吸附时间、吸附温度、Cu(Ⅱ)初始浓度和溶液酸度对聚苯乙烯改性烷氧羰基硫脲螯合树脂(PSATU)吸附Cu(Ⅱ)性能的影响,树脂对Cu(Ⅱ)的饱和吸附容量为0.431mmol/g.PSATU树脂吸附过程符合Boyd液膜扩散方程和Langmuir等温吸附模型.吸附过程焓变和熵变大于零,吉布斯自由能变化值小于零,吸附过程为吸热的自发过程.PSATU树脂吸附Cu(Ⅱ)后,C=O、C=S和N-H键的吸收峰发生了变化,表明吸附过程中Cu与相应官能团发生了配位.     

城市污水厂污泥改性物对Hg(Ⅱ)吸附的研究

以城市污水处理厂活性污泥为原料,制取干污泥,并将其和化学改性污泥作为吸附剂,对含Hg(Ⅱ)离子的废水进行了吸附试验研究.考察了溶液pH值、吸附剂用量和Hg(Ⅱ)离子的初始浓度对去除率的影响.结果表明,干污泥及其化学改性污泥吸附剂对Hg(Ⅱ)离子的吸附符合Lagergren一级动力学方程.在试验条件下,化学改性污泥的相对吸附量高于干污泥,因此,活性污泥经过化学改性后能够提高对Hg(Ⅱ)离子的吸附能力.用0.1mol/L HNO3溶液进行超声解吸附,Hg(Ⅱ)离子的回收率可达70%左右.利用这种吸附剂可以有效地去除工业废水中的Hg(Ⅱ)离子.     

钠基累托石对水溶液中镍(Ⅱ)离子的吸附性能

将天然钙基累托石(Ca-REC)经适当处理得到钠基累托石(Na-REC).在静态条件下,研究了Na-REC对水溶液中Ni(Ⅱ)离子的吸附性能和吸附热力学,考察了pH值、离子强度、吸附时间等因素对吸附效果的影响.结果表明,pH值和离子强度是影响吸附的主要因素,离子交换反应和表面配位反应是Na-REC吸附Ni(Ⅱ)离子的主要机理;在25℃、pH=7.0～8.0、吸附时间为3 h、Na-REC用量为6 g/L、Ni(Ⅱ)浓度50 mg/L、离子强度为0.01 mol/L NaNO3的条件下,用Na-REC吸附水溶液中的Ni(Ⅱ)离子,Ni(Ⅱ)离子去除率可达98%以上;Na-REC对Ni(Ⅱ)的吸附是个自发的、反应度很大的过程,吸附符合Freun-dlich模型.     

改性油菜秸秆对水溶液中碱性品红的吸附性能研究

采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)对天然和改性油菜秸秆进行表征,探究了溶液初始pH值、吸附剂投加量、碱性品红初始质量浓度、吸附时间等因素对天然和改性油菜秸秆吸附碱性品红的影响。实验表明:经酒石酸改性的油菜秸秆对碱性品红的吸附容量较天然油菜秸秆提升了近1倍,最大吸附量由改性前的70.922mg·g~(-1)增加至138.889mg·g~(-1)。298K时,在不调节染料溶液初始pH值,投加量为0.04g,吸附60min条件下,改性油菜秸秆对100mg·L~(-1)碱性品红的去除率达到了95.85%。实验结果符合Langmuir等温吸附模型,相关系数R2值在0.99以上。改性油菜秸秆对碱性品红的吸附符合准二级动力学方程。     

含苯磺酰基酰胺螯合纤维的制备及对Pd(Ⅱ)的吸附

以聚丙烯腈和苯磺酰胺为原料合成了一种含苯磺酰基酰胺的螯合纤维,讨论了反应时间、温度及反应物配比等因素对反应的影响,用红外光谱对产物的结构进行了确证。利用螯合纤维分离柱从水溶液中分离富集痕量的Pd(Ⅱ)离子,用电感耦合等离子体原子发射光谱仪检测,回收率在95%以上;考察了螯合吸附剂的富集酸度,洗脱条件和吸附容量等吸附性能,结果表明,制备的螯合型吸附剂对Pd(Ⅱ)离子的吸附性能良好。     

硫脲改性活性炭及吸附金性能研究

为了改善活性炭吸附性能,利用硫脲溶液在超声波辅助条件下对活性炭进行改性,探究了不同改性及吸附条件下的吸附金的效果,利用场发射扫描电镜(SEM)及傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对改性前后的活性炭孔结构和表面特性进行表征。结果表明,最佳改性条件为3 mol/L的硫脲溶液,温度为95～100℃,时间为3 h;吸附环境适宜pH值为2～2.5,投入0.5 g改性炭,吸附时间为1.5 h,吸附率达到97%。表征发现,改性后活性炭孔结构明显,比表面积增大。硫脲的加入改变了原有基团的波谱峰,同时产生了新基团,如—NH_2、■、C—H、■等,增强炭的吸附。改性炭的吸附等温线符合Langmuir与Freundlich等温线模型,表明改性炭的吸附模式是以单分子层吸附为主与多层吸附共同作用的吸附模式,拟合后得到的饱和吸附容量为0.208 mmol/g,实际得到的饱和吸附容量为(0.194 mmol/g),吸附效果较好。     

聚酯纳米纤维改性膜的制备及对Cu(Ⅱ)的吸附

采用低温等离子体处理技术将丙烯酰胺(AM)接枝到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)静电纺丝膜上,实现了对PET纳米纤维膜的表面改性。用电子扫描显微镜(SEM)观察了纤维的形貌,红外(FT-IR)分析了纤维膜改性前后表面性质,通过铜离子吸附试验考察了纤维改性膜对Cu2+的吸附效果。结果表明:成功的将PET纳米纤维膜表面接枝上了AM,且该膜吸附水溶液中的Cu2+效果显著,适用于水中Cu2+的去除。     

磺酸型螯合吸附材料对Cd(Ⅱ)的吸附动力学及热力学

将对羟基苯磺酸钠(SHBS)接枝到PGMA/SiO2微粒的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)大分子链上,成功地制备出一种新型的磺酸型螯合吸附材料SHBS-PGMA/SiO2,研究了其对Cd(Ⅱ)的吸附行为。结果表明,SHBS-PGMA/SiO2对Cd(Ⅱ)有很强的螯合吸附能力,吸附容量可以达到0.40mmol/g。吸附行为符合Langmuir与Freundlich吸附模型和准二级动力学方程式,并分别计算了吸附过程的焓变(ΔH)、吉布斯自由能变(ΔG)和熵变(ΔS)等热力学参数。结果表明,该吸附过程是自发的吸热过程。     

PPS基N-甲基咪唑离子交换纤维对As(V)的吸附性能

研究了聚苯硫醚基N-甲基咪唑离子交换纤维(MZ-PPS)对水溶液中As(V)的吸附、解吸和再生性能,并考查了溶液浓度、pH值、温度与纤维用量对As(V)吸附的影响。结果表明,MZ-PPS纤维在pH值为8~9时吸附性能最佳,吸附以单分子层离子交换为主,吸附容量随温度升高而增大,其过程符合准二级动力学模型。该纤维对As(V)的吸附可在15min内达到平衡;浓度为20mg/L的As(V)溶液(25mL)经0.02g纤维吸附处理后,砷残留浓度低于国家对饮用水中残留砷标准(≤0.01mg/L);吸附后的纤维可用1mol/L HCl溶液方便再生(洗脱率达97%),且经5次使用-再生循环后,吸附性能基本无变化,具有很好的实际应用前景。     

改性膨润土对水溶液中草甘膦的吸附研究

分别用硫酸和十六烷基三甲基溴化胺（CTMAB）制备酸改性膨润土和有机改性膨润土,系统地研究了这两种改性膨润土对水溶液中草甘膦的吸附行为。结果表明：两种改性土都在碱性条件下吸附效果较好,草甘膦在酸改性膨润土上的吸附主要与表面羟基有关,在CTMAB改性膨润土上的吸附是分配机理起主要作用。草甘膦在酸改性膨润土上的吸附满足Langmuir吸附模型,吸附过程符合伪二级动力学方程,对CTMAB改性膨润土更满足Fkundlich吸附模型,吸附过程符合伪一级动力学方程。     

改性杏核对水溶液中Ni~(2+)的吸附研究

以杏核为原料,经氢氧化钠改性后,得到改性杏核生物吸附剂。考察了投加量、pH、吸附时间、初始浓度和温度对吸附性能的影响,并对等温吸附特征、吸附动力学和热力学进行了系统研究。结果表明:投加量为8g/L,pH为6.5,改性杏核对Ni 2+具有很好的吸附效果,吸附在180min后达到平衡。该吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程,其反应的吉布斯自由能△G0,为自发反应过程。此外,还采用红外光谱方法探讨了吸附前后相关化学官能团的变化。研究表明,改性杏核可用于去除水中Ni 2+,而且它是一种很有前景的重金属废水处理生物材料。     

聚乙烯亚胺(PEI)改性UiO-66对钯(Ⅱ)吸附性能的影响

钯是电子、催化、医药、首饰等诸多领域不可或缺的重要原料,但是钯在地壳中的含量十分稀少,并且价格非常昂贵,因而分离和回收钯具有重要意义。本工作采用浸渍后处理法对溶剂热法合成获得的UiO-66进行聚乙烯亚胺(PEI)改性,当PEI含量为UiO-66的20%(质量分数,下同)时,制得的PEI@UiO-66对Pd(Ⅱ)溶液(2 000 mg/L)的吸附量可达145 mg/g,较未改性前提升126.6%;通过在浸渍后处理工艺中引入硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)能够有效改善PEI和UiO-66间的界面结合,当KH550含量为UiO-66的5%时,PEI@KH550@UiO-66对Pd(Ⅱ)溶液(2 000 mg/L)的吸附量达到178 mg/g,较PEI@UiO-66提升22.8%,较未改性UiO-66则提升178.1%。PEI@UiO-66和PEI@KH550@UiO-66对Pd(Ⅱ)吸附机理除了锆基团簇同PdCl₄^2-之间的电子偏移,还存在质子化的氨基同PdCl₄^2-之间的电子偏移。     

离子液体改性沸石吸附水溶液中Cr(VI)的研究

利用离子液体十六烷基-3-甲基咪唑氯化物对天然沸石进行表面改性,并将改性沸石用于水中Cr(VI)的吸附,研究离子液体浓度、反应时间、p H等条件对Cr(VI)吸附性能的影响,采用X射线衍射和红外光谱对离子液体改性沸石进行表征。结果表明,咪唑离子浓度不大于0.3 mol/L的低浓度离子液体改性的沸石对Cr(VI)的吸附作用不明显,咪唑离子浓度大于0.9 mol/L的离子液体改性的沸石对Cr(VI)具有好的吸附效果;酸性条件有利于改性沸石对Cr(VI)的吸附;咪唑离子浓度为0.6、0.9 mol/L的离子液体改性的沸石吸附Cr(VI)平衡的时间分别为240、8 min。     

海藻酸纤维对水溶液中Cu2+的吸附性能研究

以海藻酸钠为原料,通过湿法纺丝制备了海藻酸纤维,研究了水溶液中Cu2+的浓度、吸附时间、pH值以及纤维用量对海藻酸纤维吸附性能的影响,并对等温吸附模型进行了分析.结果表明,海藻酸纤维对Cu2+的吸附速率比较快,在10min基本达到吸附平衡;pH在4.5～5.5时纤维吸附作用最大,Cu2+浓度越高纤维吸附容量越大,纤维加入量越大Cu2+平衡浓度越低;Freundlich吸附等温式能较好的描述海藻酸纤维对Cu2+的平衡吸附过程.     

火电厂粉煤灰改性物对Cu(Ⅱ)的吸附性能及应用研究

在静态条件下,研究了火力发电厂粉煤灰改性物(MFA)在不同溶液中吸附铜(Ⅱ)的动力学及其用于镀铜废水处理的情况.结果表明,MFA对铜(Ⅱ)具有较强的吸附性能,pH值是影响吸附的主要因素,静电吸附和特性吸附是主要吸附形式,MFA吸附铜(Ⅱ)的最初速率与浓度成一级反应,吸附过程符合Langmuir吸附等温式.MFA用于镀铜废水的处理,得到了满意的结果.     

表面接枝端羟基聚酰胺-胺的磁性氧化石墨烯对Hg (Ⅱ) 的吸附性能

利用氯乙醇对合成的一系列接枝聚酰胺-胺树状高分子的磁性氧化石墨烯(MGO-PAMAM)进行端基的羟基化修饰,制备接枝端羟基聚酰胺-胺的磁性氧化石墨烯(MGO-PAMAM-OH)。通过透射电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、振动样品磁强计和X射线光电子能谱仪对样品进行表征,考察了不同因素下MGO-PAMAM-OH对水溶液中Hg(Ⅱ)的吸附性能,并研究了其吸附动力学和等温吸附过程。测试结果表明,成功制备了一系列MGO-PAMAM-OH样品,其中,接枝3. 0代端羟基聚酰胺-胺的磁性氧化石墨烯(MGO-PAMAM-OH-G3. 0)样品对Hg(Ⅱ)的吸附性能最好,最大吸附量为129. 98 mg·g~(-1)。MGO-PAMAM-OH-G3. 0对Hg (Ⅱ)的吸附为发生在均质表面的单层化学吸附。此外,在吸附过程中MGO-PAMAM-OH-G3. 0将Hg(Ⅱ)部分还原为Hg(Ⅰ)。     

改性玉米须纤维及其对土碱中砷(Ш)的吸附

研究了用柠檬酸和三氯硫磷改性的玉米须对食品添加剂土碱中砷(Ш)的吸附工艺。结果表明,改性玉米须纤维(F1和F2)表面疏松、多孔,负电子基团含量增加,增强了与砷(Ш)配位结合的能力。最佳条件下,与对照组天然玉米须纤维(FN)相比,F1和F2的脱砷率分别提高了2.89倍和1.95倍,FN、F1和F2处理过的土碱回收率可达到96.85%、94.32%和95.45%,该研究对土碱中砷含量控制具有重要意义。     

氨水改性活性炭纤维吸附苯乙烯的性能

主要研究采用氨水对活性炭纤维ACF表面进行改性,制备了3种不同的改性ACF,测定ACF孔结构和表面酸碱基团,并测定了苯乙烯在改性ACF床层的吸附透过曲线,讨论了改性ACF的孔结构和表面酸碱基团对其吸附性能的影响.结果表明,与原始ACF相比,经氨水改性后的活性炭纤维ACF其表面碱性基团含量、孔容及其比表面积增加,从而明显提高了对苯乙烯的吸附容量;用浓度为6mol/L的氨水改性的ACF2其微孔孔容及其比表面积最大,其对苯乙烯的吸附容量也最大.     

缩硫脲分子改性聚丙烯腈纤维的制备与性能影响

将经过筛选后的缩硫脲分子与水解后的聚丙烯腈(PAN)纤维通过共价偶联进行修饰。对化合物和纤维样品进行结构与性能表征。结果表明:筛选出的缩硫脲分子不仅表现出低毒性,且对酪氨酸酶抑制显著,水解后的PAN纤维表面成功接枝缩硫脲分子,且改性后的PAN纤维仍具有良好的热稳定性和力学性能。该改性方法简单、实用性强,可作为果蔬的存储包装材料,具有抑制果蔬褐变等应用价值。