P(MA-co-AA)/FP复合纳米纤维膜吸附亚甲基蓝的性能

采用静电纺丝技术将丙烯酸甲酯与丙烯酸的共聚物P(MA-co-AA)与羽毛多肽(FP)共混纺丝,制备P(MA-co-AA)/FP复合纳米纤维膜,研究了P(MA-co-AA)/FP复合纳米纤维膜对亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果表明:P(MA-co-AA)/FP复合纳米纤维膜对MB溶液的吸附行为符合准二级动力学模型,吸附过程为化学吸附;吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程以单分子层吸附为主,该吸附是放热过程;在碱性环境中,P(MA-co-AA)/FP复合纳米纤维膜对MB表现出良好的吸附性能,当pH值为9时,最大吸附量达30.2 mg/g。     

赖氨酸表面修饰PVDF纳米纤维膜及其对胆红素的吸附性能

为制备具有高通量、低传质阻力及高吸附容量的亲和膜,利用溶液喷射纺丝技术制备了聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜,对其进行活化偶联赖氨酸亲和配基后制得了新型纳米纤维亲和膜,探讨了温度、时间和pH值对其吸附胆红素的影响.结果表明:所得纤维直径范围为50~250 nm,纤维呈三维卷曲形态,杂乱堆积形成蓬松高孔隙率的纳米纤维膜,水通量可达到0.42 mL/(cm~2·s);经赖氨酸表面修饰后,对胆红素具有良好的吸附性能,最大吸附量可达378.69 mg/g.     

静电纺CS/PVA纳米纤维膜对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附特性

采用静电纺丝法制得CS/PVA纳米纤维膜,并将其作为对铜、镉离子的吸附材料。通过扫描电子显微镜(SEM)观察到CS/PVA纳米纤维细而均匀且呈不规则的网状结构。力学性能测试结果表明CS/PVA纳米纤维膜的稳定性较好,为其广泛应用于金属离子吸附材料提供前提。系统探讨了吸附时间、pH值、金属离子初始浓度对吸附性能的影响。结果表明,CS/PVA纳米纤维膜对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附作用在2 h内即可快速达到平衡,其吸附容量随着金属离子初始浓度、溶液pH值的增加而增大。此外,在100 mmol/L的稀盐酸(HCl)溶液中,Cu~(2+)、Cd~(2+)的脱附率在1min内可分别达到86.7%和91.3%。     

壳聚糖/SiO_2杂化膜制备及其对铜离子吸附性能的研究

用硅偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作为前躯体和交联剂,与壳聚糖通过溶胶-凝胶反应制备了壳聚糖/SiO2纳米杂化膜.用红外光谱对杂化膜进行表征,并研究杂化膜的溶胀性能、耐酸性能及不同的因素对杂化膜吸附重金属铜离子性能的影响.结果表明:红外光谱图显示杂化膜内有新键产生,引入了Si-O-Si结构.壳聚糖/SiO2纳米杂化膜溶胀性能降低,耐酸性能提高,吸附铜离子性能提高.当壳聚糖/SiO2纳米杂化膜中SiO2的质量分数为6.8%时杂化膜吸附铜离子性能最好.室温下溶液pH值为5、铜离子浓度为0.05 mol/L、时间为60 min时,杂化膜CSH1对铜离子有较好的吸附效果.     

水解PAN纳米纤维膜对Cu(Ⅱ)离子的吸附性能

静电纺丝法制备的PAN纳米纤维膜(PANNFM)在碱性条件下水解改性,制备水解PAN纳米纤维膜(HPANNFM),将HPANNFM用于重金属Cu(Ⅱ)离子的吸附。运用场发射扫描电镜(FE-SEM)、红外光谱(ATR-FTIR)对改性前后的样品进行表征;考察pH对吸附性能的影响;研究了HPANNFM对Cu(Ⅱ)离子吸附的动力学和等温线。结果表明:其吸附过程的动力学符合二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir吸附模型,对Cu(Ⅱ)离子的饱和吸附量为51.11 mg/g,用1 mol/L的HCl对其进行解吸附,在1 h后解吸附率超过90%。     

基于细菌纤维素的高效离子吸附剂的 制备及其性能研究

通过生物培养的方式制备了细菌纤维素(BC),并对其进行偕胺肟化改性制成了偕胺肟化细菌纤维素(AOBC)纳米纤维膜。对纳米纤维膜的表观形态和热力学性能进行测试,利用Cu~(2+)和Zn~(2+)溶液对纳米纤维膜的金属离子吸附性能进行研究。结果表明,改性后的AOBC纳米纤维膜的力学性能有所提高,且具有优异的离子吸附性能。AOBC纳米纤维膜对于Cu~(2+)和Zn~(2+)的最大吸附量分别为111.20mg/g和108.09mg/g。     

PVDF/APTEX-GO纳米纤维膜的制备及其吸附Pb~(2+)的性能研究

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷改性GO,成功制备了含有胺基官能团的APTEX-GO,利用XRD和红外光谱对APTEX-GO进行了表征。利用静电纺丝法制备了PVDF/APTEX-GO纳米纤维膜,分析了PVDF/APTEX-GO纳米纤维膜作为吸附剂对铅离子的吸附性能。采用准一级、准二级和双指数动力学模型对吸附动力学进行了拟合分析,采用Freundlich和Langmuir模型对等温吸附线进行了拟合分析。得出吸附剂的最佳吸附条件:APTEX-GO含量为1%,吸附剂含量为0.15g,吸附时间为150min,温度为45℃,pH值为6。在最佳吸附条件下,吸附剂对铅离子的吸附量为70.2mg/g,且该吸附为吸热反应,符合双指数动力学模型和Langmuir等温吸附模型的要求。     

高角蛋白含量的角蛋白/PEO纳米纤维的制备及其性能表征

为探索以水为溶剂、由非交联改性角蛋白制备高角蛋白含量的角蛋白/PEO纳米纤维材料的方法,采用2-巯基乙醇/尿素/十二烷基硫酸钠混合体系提取高黏度人发角蛋白,将其与聚氧化乙烯(PEO)以不同质量分数混合,通过静电纺丝技术制备人发角蛋白/PEO纳米纤维并研究了其性能.结果表明:以巯基乙醇为还原剂提取的人发角蛋白溶液黏度较高,可以显著提高高比例角蛋白/PEO共混纺丝液的可纺性,制备的角蛋白/PEO纳米纤维的最大质量分数可达到80/20;随着角蛋白含量增加,纳米纤维平均直径逐渐减小,直径分布变窄,平均直径从310 nm(角蛋白/PEO=30/70)减小到82 nm(角蛋白/PEO=90/10);共混纳米纤维光谱中,酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带和酰胺Ⅲ带的吸收峰强度均逐渐增大,PEO在1 092.86 cm-1处的吸收峰强度逐渐减弱,角蛋白质量分数达到80%时,PEO在960 cm-1和841 cm-1处的吸收峰消失;角蛋白能够阻碍PEO的结晶过程,并使PEO的熔融峰向高温偏移,同时PEO能够阻止角蛋白的自组装而形成更为稳定的二级结构,从而提高了共混纳米纤维的热性能.     

PAN纳米纤维的改性及其对铜离子的吸附性能

通过静电纺技术制备了聚丙烯腈共聚物(PAN)纳米纤维,并利用乙二胺对其进行化学改性,研究胺化纳米纤维膜对铜离子的吸附性能.通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)对纳米纤维膜的形态及性能进行了表征,探讨了p H、反应时间、初始浓度等因素对铜离子吸附性能的影响.结果表明:吸附容量分别随p H、反应时间及铜离子初始浓度的增大而增大,当p H达到5,反应时间为3 h,浓度达到100 mg/L时,吸附容量达到平衡.Langmuir与二级动力学模型更符合吸附反应,最大吸附量可达54 mg/g,根据热力学参数分析,此吸附为吸热反应;在进行6次的脱附-吸附后,胺化聚丙烯腈共聚物纳米纤维膜对铜离子仍然具有良好的吸附效果.     

q-CS/TEOS复合膜的制备及吸附性能的研究

以正硅酸乙酯为无机组分,季铵化壳聚糖为有机组分,通过溶胶-凝胶法制备一系列不同正硅酸乙 酯质量分数的季铵化壳聚糖/正硅酸乙酯(q-CS/TEOS)复合阴离子交换膜。利用红外光谱分析(FT-IR)对膜的 化学结构进行表征。另外,利用得到的杂化膜对水溶液中的Cr(Ⅵ)离子进行吸附性能考察。实验对吸附时间、体系 pH 值、溶液温度等因素对吸附性能的影响进行考察。结果表明,正硅酸乙酯质量分数为38%的杂化膜在吸附时间 180min、pH 值5.0~8.0、溶液温度35℃的条件下对Cr(Ⅵ)离子吸附性能较好。     

海藻/角蛋白复合纤维的制备与表征

以鸡毛为原料通过酸碱法和氧化法结合提取羽毛角蛋白(FK),再将角蛋白与海藻酸钠(SA)混合制备SA/FK复合溶液,经纺丝成型制备出SA/FK复合纤维,用FT-IR、XRD、SEM等方法对纤维中分子间作用力以及纤维的力学性能和表面形貌进行了表征。结果表明,溶液黏度随pH升高而降低;SA/FK复合纤维中分子间氢键作用随pH升高而下降;凝固浴质量分数为5%时,SA/FK复合纤维断裂强度最高,为1.96 cN/dtex;纤维表面具有数目较多且分布不均的沟槽结构,此结构有利于提高纤维的吸湿性和透气性。     

羊毛角蛋白/聚丙烯腈电纺膜的制备及性能

利用还原法溶解羊毛制备羊毛角蛋白,采用羊毛角蛋白溶液与聚丙烯腈溶液共混电纺成膜,改善聚丙烯腈电纺膜的亲水性.利用环境扫描电子显微镜(ESEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对共混电纺膜表面形貌和结构进行观察和分析,考察了羊毛角蛋白的加入对电纺膜性能的影响.结果表明:羊毛角蛋白的适量加入对聚丙烯腈电纺膜的力学性能影响不大,但是羊毛角蛋白中含有大量的羟基、氨基等亲水性基团,大大提高了聚丙烯腈电纺膜的吸水性;当羊毛角蛋白质量分数为27%时,羊毛角蛋白/聚丙烯腈电纺膜的力学性能和亲水性能均优.     

改性木质素磺酸钠对铅离子的吸附行为研究

研究了过氧化氢氧化和亚硫酸钠磺化改性后的木质素磺酸钠对水溶液中铅离子的吸附性能. 分别考察了溶液pH值、初始浓度、吸附时间、温度对吸附性能的影响. 实验结果表明,在溶液pH值为1.5-5时,改性木质素磺酸钠对铅离子的平衡吸附量随着pH值的增大而变大;改性木质素磺酸钠对铅离子的平衡吸附量随着温度的升高增加不明显. 在最佳吸附pH值下,改性木质素磺酸钠对铅离子的吸附量随着溶液初始浓度的增加而增大,120 min达到吸附平衡时,铅的饱和吸附量可达到55.22 mg/g. 改性木质素磺酸钠对铅离子的静态吸附过程较好地符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程符合准一级动力学模型.     

纳米羟基磷灰石的镉离子吸附性能

以硝酸钙、磷酸、氨水为原料,采用共沉淀法合成了纳米羟基磷灰石粉体.以硝酸镉水溶液作为模拟废水,用Visual MINTEQ软件对模拟废水的溶液化学特征进行了计算,主要研究了溶液的初始pH值、反应时间以及镉离子(Cd2+)初始浓度等因素对纳米羟基磷灰石的镉离子吸附量的影响.实验结果表明,纳米羟基磷灰石的镉离子吸附性能在溶液初始pH为4～9的范围内比较稳定,其去除水溶液中镉离子的过程符合准二级动力学模型,并且与朗缪尔等温吸附和弗伦德里希等温吸附均表现出了较高的相关性,反映了纳米羟基磷灰石吸附水溶液中镉离子的反应以离子交换作用为主的特点.纳米羟基磷灰石不仅镉离子吸附容量大,而且初期吸附速率很快,是一种性能良好的环境矿物吸附材料.     

PVDF/AFMS杂化膜的制备及对Cu~(2+)的吸附

为提高膜对水溶液中铜离子的吸附效果,采用共缩聚法制备了氨基功能化介孔二氧化硅(AFMS)微球,然后将AFMS微球与聚偏氟乙烯(PVDF)以不同质量比共混,通过浸没沉淀相转化法制备了PVDF/AFMS杂化膜.采用SEM、FTIR对膜结构进行表征,并考察PVDF/AFMS杂化膜对水溶液中Cu~(2+)(初始质量浓度为300 mg/L)的吸附效果.结果表明:AFMS成功嵌入PVDF膜中;随着AFMS质量分数、pH(7.0)、Cu~(2+)溶液体积和接触时间的增加,杂化膜对Cu~(2+)的吸附量逐渐增大,直至达到吸附平衡;当AFMS在铸膜液固含量中所占质量分数为40%、pH值为6.0、Cu~(2+)溶液体积为20 mL、接触时间为120 min时,PVDF/AFMS杂化膜对Cu~(2+)的吸附量高达57.3 mg/g;经过5次吸附-脱附实验,该杂化膜对Cu~(2+)的吸附量为54.6 mg/g,为初始吸附量的95%以上.说明该杂化膜具有良好的吸附性能和再生性能,且操作简便.     

海绵状生物质基阴离子交换纤维制备与吸附性能研究

以生物质海绵-丝瓜络纤维为原料,以吡啶为催化剂,二甲胺作为引入基团对其进行接枝共聚,制备海绵状生物质基阴离子交换纤维。根据产品对溶液中硝酸根的去除效果,探讨了最佳制备工艺,以及产品投加量、pH值、反应时间等因素对NO3-去除率的影响。结果表明,环氧氯丙烷用量、催化反应温度和催化时间为影响产品吸附性能的主要因素;对于250mg/L的硝酸根溶液,静态吸附1h,投加量为0.1g时,产品对硝酸根离子的吸附量达到112.26mg/g。     

孔状植酸锆的制备及其对氟离子的吸附特征

采用稻壳中提取的植酸与氧氯化锆进行沉淀反应,制备了纳米植酸锆孔状吸附剂,并研究了其对水溶液中氟离子的吸附脱除性能。实验结果表明,当溶液pH为6时,植酸锆颗粒对氟离子的吸附能力最大,最大吸附量为0.955mg/g;吸附动力学表明,植酸锆对氟离子的吸附动力学符合伪二级吸附动力学模型,线性相关系数为0.999,植酸锆对氟离子的吸附以化学吸附为主;植酸锆对氟离子的吸附过程符合Freundlich等温吸附模型,线性相关系数为0.942。     

大孔强酸性离子交换树脂填充EVAL中空纤维膜吸附剂对牛血红蛋白的吸附性能

以亲水性的乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)为中空纤维膜吸附剂的基质材料.以粉末型大孔强酸性阳离子交换树脂D061为功能性颗粒,采用干-湿法制备了不同填充量树脂填充EVAL中空纤维膜吸附剂.研究了这种吸附剂对模型物蛋白质牛血红蛋白(Hb)的吸附性能,考察了树脂填充量、蛋白质缓冲溶液的DH值和吸附时间对蛋白质静态吸附性能的影响.结果表明,阳离子树脂D061填充EVAL中空纤维膜吸附剂对蛋白质具有较大的静态吸附容量,随树脂的填充量增加膜吸附课剂对Hb的吸附容量增加;当缓冲溶液的pH值低于Hb的等电点(6.8～7.1)时中空纤维膜吸附剂对蛋白质的吸附量较大,而当缓冲溶液的pH值高于Hb的等电点时膜吸附荆对蛋白质的吸附量较小;当树脂填充量为65%,并且缓冲溶液的pH值为2.0时树脂填充中空纤维膜吸附剂对Hb的静态吸附量可达到54.84 mg/g.     

静电纺丝法制备PAN/PEO聚合物电解质膜

利用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)/聚氧化乙烯(PEO)复合纳米纤维膜.利用原子力显微镜(AFM)、电子显微镜(SEM)分析了纤维的直径分布、整体形貌及单根纳米纤维的表面形貌;应用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了PAN、PAN/PEO、PEO纳米纤维膜的化学组成;同时借助热重(TG)和液滴形状分析仪分析了PEO的加入对复合纤维膜热性能及润湿性能的影响.结果表明:在PAN/PEO比例为5∶5时,纤维膜最有利于制备聚合物电解质膜.     

用聚砜苄硫脲螯合中空纤维亲和膜除Hg(Ⅱ)的研究

采用氯甲基化聚砜中空纤维基质膜为螯合基团栽体,通过硫脲化反应,制备聚砜苄硫脲螯合性中空纤维亲和膜,确定了亲和膜吸附HG2 的吸附等温线,考察了流动相pH值和浓度对中空纤维亲和膜除汞的影响.结果表明,中空纤维亲和膜可在较大浓度范围内除汞;在低pH值下,Hg2 的回收率大大降低;在一定的Hg2 进料量情况下,原料溶液浓度对Hg2 回收率影响不大.