多氨基改性蔗渣对水溶液中Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)吸附性能的研究

蔗渣经多氨基改性处理后,得到多氨基改性蔗渣吸附剂。考察了多氨基改性蔗渣吸附剂对模拟废水中Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cu2+的吸附性能,主要包括吸附时间、溶液pH值和温度对吸附量的影响以及吸附等温式的研究。研究表明,在实验范围内,Pb2+的吸附平衡时间为12h,适宜吸附Pb2+的pH值范围在4～5,Pb2+的最大吸附量为34.96mg/g;Zn2+的吸附平衡时间为20h,适宜吸附Zn2+的pH值在6.2左右,Zn2+的最大吸附容量为2.24mg/g;Cd2+的吸附平衡时间为20h,适宜吸附Cd2+的pH值在5.0左右,Cd2+的最大吸附容量为10.40mg/g;Cu2+的吸附平衡时间为20h;适宜吸附Cu2+的pH值在5.0左右;Cu2+在不同温度下的最大吸附容量为2.60mg/g。多氨基改性蔗渣对Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cu2+的吸附均可用Freundlich方程和Langmuir方程描述。     

Fe_3O_4-羧甲基纤维素-聚乙烯亚胺微球的制备及对Cd~(2+)的吸附性能

利用静电自组装的方法,将羧甲基纤维素(CMC)组装到Fe3O4上得到Fe3O4-羧甲基纤维素(Fe3O4-CMC),再用戊二醛将聚乙烯亚胺(PEI)交联到Fe3O4-CMC上,制备出Fe3O4-羧甲基纤维素-聚乙烯亚胺(Fe3O4-CMC-PEI)微球。用透射电镜、X射线衍射、红外光谱、X射线光电子能谱和震动样品磁强计对Fe3O4-CMC-PEI微球进行了表征,用原子吸收分光光度计测定了其对Cd2+离子的吸附性能。结果表明,CMC组装到Fe3O4表面,Fe3O4-CMC和PEI在戊二醛的作用下发生交联得到Fe3O4-CMC-PEI微球。Fe3O4-CMC-PEI微球的粒径为10~30nm,饱和磁化强度为55.20A·m2/kg。Fe3O4在微球中的结构没有发生改变,仍为纯单一相的反尖晶石型结构。Fe3O4-CMC-PEI微球对Cd2+离子表现出了良好的吸附性能,饱和吸附容量为69.44mg/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。     

8-羟基喹啉改性DK110树脂的合成及其对Cu~(2+)的吸附性能

以大孔丙烯酸系弱酸树脂DK110为大分子骨架,通过与5-氯甲基-8-羟基喹啉的接枝反应,合成了带8-羟基喹啉螯合功能基的改性树脂HQDK110。探讨了HQDK110树脂对Cu2+在不同温度、不同pH值、不同浓度等条件下的静态吸附性能、动态吸附性能及脱附性能。结果表明,HQDK110树脂对Cu2+具有良好的吸附作用,实验条件下,25℃时HQDK110树脂对Cu2+的吸附量达2.278 mmol/g。HQDK110树脂对Cu2+的动力学吸附很好地符合了拟二级动力学模型,吸附过程符合Langmuir吸附等温式。树脂对Cu2+的去除率在较宽的浓度范围内达到98%以上,吸附Cu2+后的树脂在0.1 mol/L的盐酸溶液中的脱附率达96.88%。树脂有良好的重复使用性能。     

聚丙烯酰胺改性羟基磷灰石的制备及吸附Cu~(2+)研究

用聚丙烯酰胺(PAM)对用微乳液法合成的纳米羟基磷灰石(HA)粉体进行有机改性制备。通过用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅立叶转换红外光谱(FT-IR)等测试手段对合成的粉体的化学组分、粒度大小、表面形态进行表征分析。实验结果表明,PAM使HA晶体发生相转变,有CaHPO4的生成。PAM改性后HA杆状颗粒由80 nm变为120nm。1 635.6cm-1特征峰表明PAM与HA中的Ca2+发生络合,使PAM接枝在HA表面。另外,探讨了不同质量分数的PAM-HA改性粉体水中分散性及吸附重金属离子(Cu2+)性能研究。     

对Cu~(2+)兼具检测及分离功能的聚氨酯泡沫的制备与性能

制备了对Cu~(2+)具有高灵敏检测及分离回收功能的聚氨酯泡沫。首先采用荧光前驱体4-溴-1,8-萘二甲酸酐、乙醇胺和2-氨基-4-噻唑乙酸作为原料合成含有羟基和噻唑乙酸基团的小分子传感器N-乙醇-4-(4-噻唑乙酸)-1,8-萘二甲酰亚胺(ETN);再通过其上的羟基与甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)的-NCO基团反应将小分子感应器化学链接到多孔的聚氨酯泡沫上。荧光分析表明接有小分子感应器ETN的聚氨酯泡沫吸附Cu~(2+)离子后会发出荧光,荧光强度随Cu~(2+)离子浓度增加而变强。当Cu~(2+)离子的浓度低到10-7 mol/L数量级时也可检测到荧光。而且,多孔聚氨酯泡沫(当含1%的ETN)便具有37.66mg/g回收Cu~(2+)离子的能力,这使其具有在诸如废水和污水检测和分离Cu~(2+)的潜能和价值。     

纳米纤维素晶须双重接枝共聚物对Cu~(2+)的吸附

将丙烯酸和丙烯酰胺接枝到纳米纤维素晶须表面,制备出双重接枝共聚物。通过红外光谱和偏光显微镜分析表征双重接枝共聚物的官能团和液晶性能,研究了其对Cu2+的吸附性能,考察了吸附时间、吸附温度、pH值和初始浓度对吸附性能的影响。实验结果表明,丙烯酸和丙烯酰胺成功接枝到纳米纤维素晶须的表面;Cu2+的加入影响了双重接枝共聚物的液晶织构;在吸附时间为8h,吸附温度为35℃,pH值为6~8时,双重接枝共聚物对Cu2+具有最佳的吸附效果,最大的吸附容量为38.96mmol/g,吸附过程符合Langmuir方程。     

改性没食子酸对Cu~(2+)和Pb~(2+)吸附沉淀性能的研究

以含单宁量98.50%的没食子酸为原料,通过磺化一胺甲基化反应制得改性没食子酸,研究了改性没食子酸对金属Cu2+和Pb2+的吸附沉淀,以及初始溶液pH值、金属溶液初始质量浓度、平衡吸附温度对Cu2+和pb2+吸附沉淀容量的影响及规律.结果表明,吸附沉淀剂对Cu2+、Pb2+的吸附平衡符合Freundlich方程,pH值和初始质量浓度对吸附沉淀量的影响最显著.综合认为改性没食子酸对Cu2+、Pb2+的吸附沉淀机理基本一致.     

红薯淀粉基微球的制备及其对污水中Cu~(2+)的去除研究

以红薯粉为原料、Span 60与Tween 60为乳化剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,采用反相乳化交联法制备淀粉微球,用红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)及比表面积和孔径分析仪对其进行表征和分析,并对模拟Cu~(2+)污水进行吸附测试,探寻最佳吸附条件,并将最优吸附条件应用于西安汉城湖水样的Cu~(2+)吸附测试。研究发现,制备的红薯淀粉微球的结构良好,且当淀粉微球投入浓度为0.12 g·m L-1、吸附时间为45 min时,吸附效果最佳;汉城湖水样测试显示,Cu~(2+)去除率达到82.45%。     

羧甲基纤维素/聚乙烯亚胺气凝胶对Ni(Ⅱ)的吸附性能研究

通过环氧氯乙烷交联羧甲基纤维素钠(SC)和聚乙烯亚胺(PEI)制备含胺基和羧基的多孔气凝胶(PSC),应用于废水中Ni(Ⅱ)的吸附。研究PSC的组成、溶液pH、处理时间和Ni(Ⅱ)初始浓度等因素对吸附的影响。结果表明：SC与PEI质量比为1∶5的PSC在pH=4.0的条件下具有最大吸附容量(>190mg/g);吸附行为符合准二级动力学和Freundlich等温吸附模型;在投料量为1.0g/L条件下,PSC可将实际水体中10mg/L的Ni(Ⅱ)降低至国家污水排放标准以下。X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等分析表明离子交换与Ni(Ⅱ)和羧基及胺基间的络合作用是吸附的主要机理。     

木质纤维素基纳米复合材料对Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附研究

以原位插层共聚法制备木质纤维素-g-丙烯酸/丙烯酰胺/蒙脱土(LNC-g-AA/AM/MMT)纳米复合材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其结构进行表征。研究在金属离子初始浓度、吸附时间、吸附温度、pH值等不同吸附条件下,LNC-g-AA/AM/MMT纳米复合材料对Pb2+、Cd2+吸附性能的影响。结果表明,当Pb2+、Cd2+初始浓度分别为0.04和0.06mol/L,吸附时间分别为120和60min,吸附温度分别为40和30℃,pH值为5.5时,LNC-g-AA/AM/MMT纳米复合材料对Pb2+、Cd2+的吸附量分别高达504.2和246.9 mg/g。整个吸附过程均符合Langmuir吸附等温线模型和伪二级动力学模型,且是个自发放热的反应过程。同时对最佳条件下吸附饱和的LNC-g-AA/AM/MMT纳米复合材料进行解吸研究,脱附率分别为93.4%和92.9%。     

羧甲基纤维素/壳聚糖/膨润土凝胶的制备及吸附性能研究

以壳聚糖、膨润土和羧甲基纤维素为原料制备了羧甲基纤维素/壳聚糖/膨润土凝胶吸附剂。通过红外光谱和扫描电镜对凝胶结构进行了表征,并考察了其吸附性能。结果表明凝胶各物质之间形成了结合。凝胶吸附剂对溶液中的苯酚具有很好的吸附效果,在适当条件下对苯酚的去除率可以达到92.6%以上。再生实验表明凝胶可回收利用。     

聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素的合成及对金属离子的吸附性能

以羧甲基纤维素(CMC)为基质,用戊二醛(GA)做交联剂,将聚乙烯亚胺(PEI)交联到羧甲基纤维素上制得聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素吸附剂(PEI-CMC)。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱对PEI-CMC的结构进行了表征,测定了其对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附性能,并研究了pH值、时间、金属离子的初始浓度对吸附的影响。结果表明,当CMC、PEI和GA的反应比为1 g∶5 mL∶20 mL,反应温度为25℃,反应时间为3 h时,合成的PEI-CMC的含氮量为13.23%。当CMC和PEI的反应比为1 g∶5 mL时,随着戊二醛(质量分数2.5%)的加入量增加,PEI-CMC的产率先增大后降低。在pH值1~14的范围内,溶液酸碱度的变化对PEI-CMC的交联度没有影响。PEI-CMC吸附剂对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量在实验范围内随pH升高而增加。PEI-CMC对Pb2+和Cu2+、Cd2+的吸附在90 min和180 min后分别达到平衡,吸附动力学符合准二级反应动力学模型。随着Cu2+、Pb2+和Cd2+初始浓度的增加,PEI-CMC对Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附量开始时快速增加,而后达到饱和,吸附等温数据符合Freundlich模型,最大吸附容量分别为Cu2+250.0mg/g、Pb2+635.9 mg/g、Cd2+142.8 mg/g。     

羧甲基纤维素-石墨烯复合气凝胶的制备及吸附研究EI北大核心CSCD

在氧化石墨的基础上添加适量廉价的羧甲基纤维素,以一步水热反应成功制备羧甲基纤维素/石墨烯复合气凝胶(CMC/GA),并对CMC/GA进行官能团结构、微观形貌等表征分析。以水中亚甲基蓝(MB)为吸附对象,研究CMC/GA对水中MB的吸附能力和吸附机制。结果表明:温度越高,MB溶液的初始浓度越大,对吸附越有利;吸附等温线符合Langmuir模型,吸附体系的活化能为57.951 kJ·mol-1,表明CMC/GA对MB的吸附为单分子层吸附且属于化学吸附。MB的吸附动力学符合准二级动力学模型;内扩散模型表明,CMC/GA对不同浓度MB的吸附过程均分为大孔扩散和微孔扩散两个阶段且大孔扩散速率明显大于微孔扩散。     

多孔壳聚糖树脂对Cu~(2+)吸附研究

以壳聚糖为母体,聚乙二醇2000为致孔剂,采用微波加热方法制备了多孔壳聚糖树脂。研究了搅拌速率、致孔剂浓度和交联剂用量等制备条件对树脂对Cu2+的吸附性能的影响,并采用扫描电镜对树脂的微观结构进行表征。结果表明:交联后的树脂具有多孔结构,较壳聚糖具有更大的比表面积;Shiff碱反应能够保护壳聚糖上的氨基;树脂对Cu2+的吸附量随着树脂中氨基含量的增加而增加;致孔剂浓度、交联剂用量、胺化剂用量及酸处理条件对树脂对Cu2+的吸附性能影响较大,在最优吸附条件下,对Cu2+的吸附量可达3.9mmol/L。     

N,O-羧甲基壳聚糖树脂的制备及其对重金属吸附性能研究

通过乳化交联法制备了一种新型的戊二醛交联N,O-羧甲基壳聚糖树脂,用SEM和FT-IR对树脂的表面结构和化学结构进行表征。用树脂吸附水溶液中的Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)等重金属离子,研究了不同pH值、接触时间和初始浓度对吸附量的影响。当pH值=5时,树脂对Cu(Ⅱ)的吸附量达到最大值;当pH值=6时,对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附量达到最大值。利用两种吸附等温线模型对数据进行拟合并对吸附动力学进行研究,实验数据对Langmuir等温线模型具有较高的拟合度,拟合后对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别为156.25、222.22和178.57mg/g,吸附过程符合拟二级反应动力学模型。     

羧甲基半纤维素/壳聚糖复合材料的制备及其对Cu~(2+)的吸附性能研究

为解决工业废水中大量重金属离子对生态环境造成严重破坏的问题,利用羧甲基半纤维素(SH)与苯甲醛改性的壳聚糖(CS)在交联剂环氧氯丙烷作用下得到具有吸附性能的复合材料(SH/CS),并对SH/CS进行了表征及探究其对铜离子(Cu~(2+))的吸附性能。结果表明:成功制得SH/CS。扫描电子显微镜分析发现,SH/CS的交联度过低,微观孔隙较大,结构较松散,交联度过高则会使微孔产生一定粘结甚至消失;研究了SH/CS对Cu~(2+)的吸附性能,吸附容量在一定范围内随着吸附时间的延长和交联度的增大而增大,但交联度过大易增大吸附剂的粘结程度,减少暴露的活性位点,使吸附过程受到抑制,吸附时间为3h,交联度为8.02mL条件下,SH/CS对Cu~(2+)的吸附容量最大达到30.87μg,具有较好的吸附性能。     

氧化锌粉体对Cu~(2+)的吸附研究

采用氧化锌粉体吸附水中Cu~(2+),考察了反应时间、反应温度、pH值及Cu~(2+)浓度对吸附效果的影响。实验结果表明:在氧化锌用量为20mg,吸附时间20min,温度为30℃,pH值为8时,对Cu~(2+)的吸附率可达到95.78%,吸附量为23.93mg/g。     

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。     

木质素-聚乙烯亚胺的合成及对Cu~(2+)离子的吸附性能

以木质素(Lignin)为基质,用戊二醛(GA)做交联剂,将聚乙烯亚胺(PEI)交联到木质素分子上,制得木质素-聚乙烯亚胺(Lignin-PEI)吸附剂,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)对Lignin-PEI的结构进行表征,并考察了其对Cu2+的吸附性能。结果表明,当Lignin、PEI和GA的反应比m(g)∶V(mL)∶V(mL)为2∶5∶20,在温度25℃下,反应时间2h,合成的Lignin-PEI的含氮量为10.61%。吸附等温数据符合Langmuir模型,吸附动力学符合准二级反应动力学模型。Lignin-PEI吸附剂对Cu2+饱和吸附量为54.15mg/g。     

淀粉微球对Co~(2+)的吸附热力学和动力学研究

研究了淀粉微球(CSM)对Co2+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,在研究的浓度范围内,CSM对Co2+吸附行为符合Langmuir和Freundlich等温方程,不同温度下,CSM吸附Co2+的吸附焓变ΔH、吸附自由能变ΔG、吸附熵变ΔS均为负值,表明吸附是一个自发的、放热的过程,降低温度有利于吸附;CSM主要通过物理吸附方式吸附Co2+,吸附同时受液膜扩散和颗粒内扩散过程控制,液膜扩散为吸附过程的主控步骤。