PEI改性氧化石墨烯的制备及其CO_2的吸附

以氧化石墨烯(GO)和聚乙烯亚胺(PEI)为原料,将PEI接枝到GO表面,制备了PEI改性的氧化石墨烯复合材料(GPs),讨论了GO/PEI的不同质量比对复合材料孔隙结构和CO_2吸附性能的影响。通过全自动吸附仪对样品的孔隙结构进行了基本表征,并在不同条件下研究了GPs对CO_2的吸附脱附性能。结果表明:当GO/PEI的比例为1∶6时,比表面积达到最大值37 m~2/g,总孔容为0.064 cm~3/g,平均孔直径为69.1 nm,CO_2吸附量在273 K、3 MPa下最高达到645 mg/g。     

三维GO/PEI复合材料的制备及其对六价铬的吸附

利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),将其与聚乙烯亚胺(PEI)发生交联反应得到三维GO/PEI复合材料,然后通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱对三维GO/PEI复合材料进行表征。利用静态吸附实验研究三维GO/PEI复合材料对六价铬的吸附性能。实验结果表明,三维GO/PEI复合材料为多孔结构,其表面具有丰富的官能团。平衡吸附时间为20h;六价铬的吸附容量随着pH值的减小而增大,在pH=2时吸附量达最大值为38.2 mg/g;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型;当温度为308 K时,吸附为自发的吸热过程。     

氧化石墨烯对Cr(Ⅵ)的吸附研究

针对制革、电镀废水中Cr(Ⅵ)污染水体问题,采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),利用傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜对氧化石墨烯(GO)的结构和表面形貌进行了表征。采用静态批式法研究Cr(Ⅵ)在氧化石墨烯(GO)上的吸附行为,重点研究了氧化石墨烯(GO)用量、吸附时间、吸附温度和Cr(Ⅵ)初始浓度等因素对吸附的影响。实验结果表明,氧化石墨烯(GO)用量、吸附时间和Cr(Ⅵ)初始浓度对吸附影响有较大,吸附温度对吸附的影响最为显著。研究结果表明氧化石墨烯(GO)可以作为吸附法处理含铬废水的的一种有研究前景的吸附材料。     

基于PEI改性的WPU/石墨烯纳米复合乳液的研究

使用超支化型聚乙烯亚胺(PEI)对氧化石墨烯(GO)进行改性制得改性氧化石墨烯分散液(GO-PEI);并在水性聚氨酯乳化过程中原位引入GO-PEI分散液,并还原制备水性聚氨酯/改性石墨烯纳米复合乳液(WPU/RGO-PEI)。通过红外光谱、紫外光谱、粒度分析、扫描电子显微镜和力学分析对GO-PEI、复合乳液和复合膜的微观结构与性能进行了表征。结果表明:RGO-PEI在水性聚氨酯膜中均匀分散,当RGO-PEI添加量为7%时模量提高12倍,添加量为15%时表面电导率达5.57×10^-4S/cm。     

响应面法优化氧化石墨烯对Cr(Ⅵ)的吸附

为了提高氧化石墨烯(GO)处理含铬废水的处理效果,采用响应曲面法对氧化石墨烯(GO)吸附Cr(Ⅵ)进行优化。以氧化石墨烯(GO)浓度、吸附时间和Cr(Ⅵ)初始浓度为自变量,以Cr(Ⅵ)去除率为响应值,进行三因素三水平的响应面实验,通过建立的二次多项式数学模型,研究各因素对响应值的影响,通过3D Surface模型分析三因素对响应值的交互作用。结果表明,GO浓度为2.6 g/L、Cr(Ⅵ)初始浓度5 mg/L、吸附时间为90 min,Cr(Ⅵ)去除率为60%左右,与预测值和实测值接近,氧化石墨烯(GO)浓度和吸附时间交互作用对Cr(Ⅵ)去除效果影响较显著。     

聚乙烯亚胺改性氧化石墨对水中铜离子的吸附性能研究

通过将聚乙烯亚胺(PEI)嫁接到氧化石墨(GO)表面,制备出聚乙烯亚胺改性氧化石墨(PEI-GO)复合物。通过FT-IR、TEM、XPS、TGA和拉曼光谱等对其进行表征,结果表明PEI成功嫁接到GO表面,同时研究了PEI-GO对水中Cu(Ⅱ)的吸脱附性能。PEI-GO对Cu(Ⅱ)的吸附动力学可以用准二级动力学方程描述,吸附等温线可用Langmuir方程模拟,吸附过程呈现单层吸附现象,PEI-GO在pH 5、5 mg/L Cu(Ⅱ)溶液中最大吸附容量可达205 mg/g。经过5次循环再生实验发现去除率仍保持58.3%,表明PEI-GO对水中Cu(Ⅱ)去除效果明显,是一种性能优异的吸附剂。     

聚乙烯亚胺修饰磁性碳纳米管对水中六价铬的吸附

采用溶剂热法制备磁性多壁碳纳米管(MWCNTs@Fe3O4),用聚乙烯亚胺(PEI)进行表面修饰,得到MWCNTs@Fe3O4/PEI。对吸附剂进行表征,研究p H、离子强度和天然有机物对水中铬(Ⅵ)的吸附及吸附剂的循环再生能力。结果表明,最佳吸附p H=3,吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,离子强度抑制Cr(Ⅵ)的吸附;腐殖酸对Cr(Ⅵ)的吸附影响不大。在6次吸附解吸后,吸附剂仍有良好的吸附性能。     

聚多巴胺/聚乙烯亚胺交联修饰氧化石墨烯填充环氧树脂涂料的制备及防腐性能

以聚多巴胺(PDA)和聚乙烯亚胺(PEI)共交联修饰氧化石墨烯(GO)为改性填料(PDA/PEI-GO),将其加入环氧树脂(EP)制备PDA/PEI-GO/EP复合涂料,在表征复合涂料力学性能基础上,对改性涂料的防腐性能及其耐腐蚀机理进行了表征和分析.PDA/PEI共交联修饰石墨烯分散性良好,且其表面富含N、O活性官能...     

聚乙烯亚胺改性磁性膨润土对Pb2 和Cu2 的吸附性能

在磁性膨润土(MBent)表面接枝聚乙烯亚胺(PEI)制备了聚乙烯亚胺改性磁性膨润土(PEI/KH560/MBent),采用FTIR、VSM、XRD、TGA、EA、SEM和EDS对其进行了表征,考察了其对水溶液中Pb2+和Cu2+的吸附性能.结果表明,聚乙烯亚胺已成功接枝于磁性膨润土表面,并有效提高了其对Pb2+和Cu2+的吸附量;溶液初始pH对吸附量影响较大,随着pH的增大,吸附量增加.在pH=5,溶液初始质量浓度为300 mg/L,PEI/KH560/MBent对Pb2+和Cu2+吸附量分别为96.21和61.08 mg/g;吸附过程符合准二级动力学模型,吸附行为符合Langmuir吸附等温模型.热力学研究表明,吸附为自发吸热过程.经过5次循环利用后,其吸附容量仍保持初始的60％以上,表明PEI/KH560/MBent具有一定的重复利用性.     

氨基螯合纤维的制备及其对铅离子的吸附性能

以聚丙烯腈(PAN)纤维为基体,通过水解-接枝-交联工艺接枝上聚乙烯亚胺分子(PEI)制备出氨基螯合纤维(PAN-PEI纤维),采用傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子纤维镜对其形貌和结构进行了表征,并结合等温吸附模型和吸附动力学模型研究了其对铅离子(Pb2+)的吸附性能.结果表明:PAN-PEI纤维表面具有丰富的氨基基团,...     

纳米纤维素/聚乙烯亚胺水凝胶的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附

以麦秆基纳米纤维素纤丝(cellulose nanofibrils, CNF)和聚乙烯亚胺(PEI)为原料,通过化学交联制备了CNF/PEI(CPH)复合水凝胶。SEM结果表明,复合水凝胶微观形貌为蜂窝状大孔网络结构,红外光谱分析及元素分析表明CPH水凝胶携带大量氨基。将CPH复合水凝胶用于水体中Cr(Ⅵ)的吸附研究,结果表明,pH值为2时,Cr(Ⅵ)吸附效果最优;吸附动力学及等温方程研究结果表明其吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附等温方程符合Langmuir模型,在温度为25,35℃时对Cr(Ⅵ)最大吸附容量分别为117.1,123.5 mg/g。经过3次吸附-解吸循环后,其吸附容量可达对照组的70%以上,说明CPH水凝胶具有一定的再生及循环利用性能。研究结果可为农业废弃物的资源化利用及Cr(Ⅵ)污染处理提供理论依据。     

甲壳素/聚乙烯亚胺复合物对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附

均相条件下,通过环氧氯丙烷将聚乙烯亚胺(PEI)接枝于甲壳素(CT)分子上,制备CT基Cr(Ⅵ)生物吸附剂(CTP)。采用FT-IR、XRD、SEM、EDS和Zeta电位表征CTP的结构与形貌。考察了溶液的p H、吸附时间、Cr(Ⅵ)的初始浓度、处理温度和共存离子对吸附的影响。结果表明,PEI与CT质量比为4:1的条件下所制备的CTP4,在p H为2.0和温度为25℃的条件下,根据Langmuir模型计算的最大吸附量为330.4 mg·g–1;吸附过程经过约60 min达到平衡,符合准二级动力学模型,是一个自发、吸热的过程;CTP4可重复使用,经过6次吸附-解吸循环后,其吸附量保持初次吸附量的89.5%。     

聚乙烯亚胺原位改性多孔灯芯草高效吸附废水中的Cr(Ⅵ)

为了制备具有胺基利用率高、结构稳定、使用方便的Cr（Ⅵ）吸附材料,以聚乙烯亚胺（PEI）为胺基改性剂,具有类海绵多孔结构的灯芯草（JC）为支撑基材,将吸入JC的PEI通过环氧氯丙烷原位接枝于其纤维表面,获得可整块使用的多孔吸附材料（PEI-JC）。采用元素分析、SEM、FT-IR、XPS表征PEI-JC的组成与结构,分析PEI-JC对Cr（Ⅵ）的吸附机理。考察PEI浓度、溶液的pH、Cr（Ⅵ）浓度与共存化合物等因素对吸附的影响。结果表明,质量分数为10.0%的PEI所制备的PEI_10.0-JC,在30℃与pH为2.0的条件下,其Langmuir模型的最大吸附量为474.6 mg·g^-1;PEI_10.0-JC可将含各种共存化合物溶液中的Cr（Ⅵ）从10 mg·L^-1降至排放标准（0.5 mg·L^-1）以下;PEI_10.0-JC可重复使用,其结构在吸附过程中未发生明显变化;吸附与还原作用是PEI-JC去除水溶液中Cr（Ⅵ）的主要机制。     

多孔胺基化氧化石墨烯基材料对CO_2的吸附性能研究

以乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)、四乙烯五胺(TEPA)、聚乙烯亚胺(PEI)等多胺基化合物为表面改性剂,氧化石墨烯(GO)材料为载体,采用嫁接法辅以超声处理制备了表面胺基功能化多孔吸附材料,用于CO_2气体的吸附捕集。所制备的多孔吸附材料孔径约为1.35～4.34 nm,比表面积约为98.032～210.465 m~2/g。制备的四种吸附材料中,以PEI功能化吸附材料对CO_2的吸附容量最大,70℃下达到了1.5 mmol/g,且经过20次循环吸附/脱附实验后,其CO_2吸附量基本不变。吸附过程的吸附等温线线型为Ⅰ型优惠型,另外吸附实验数据与Avrami模型模拟结果符合性较好。     

多孔胺基化氧化石墨烯基材料对CO2的吸附性能研究

以乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)、四乙烯五胺(TEPA)、聚乙烯亚胺(PEI)等多胺基化合物为表面改性剂,氧化石墨烯(GO)材料为载体,采用嫁接法辅以超声处理制备了表面胺基功能化多孔吸附材料,用于CO₂气体的吸附捕集。所制备的多孔吸附材料孔径约为1.35~4.34 nm,比表面积约为98.032~210.465 m²/g。制备的四种吸附材料中,以PEI功能化吸附材料对CO₂的吸附容量最大,70℃下达到了1.5 mmol/g,且经过20次循环吸附/脱附实验后,其CO₂吸附量基本不变。吸附过程的吸附等温线线型为Ⅰ型优惠型,另外吸附实验数据与Avrami模型模拟结果符合性较好。     

石墨烯基复合物的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附

以三乙烯四胺(TETA)为改性剂，还原氧化石墨烯(rGO)、聚乙烯醇(PVA)为基体，通过水热法制备氨基修饰还原氧化石墨烯/聚乙烯醇(N-rGO/PVA)复合物，并应用于对Cr(Ⅵ)的吸附。红外结果表明，氨基已成功接枝到rGO/PVA基体。t=25℃、pH=5、w(TETA)=30%,N-rGO/PVA复合物对初始ρ[Cr(Ⅵ)]=50 mg/L的吸附量从16.0 mg/g提高至66.2 mg/g。由Langmuir方程计算出N-rGO/PVA对Cr(Ⅵ)的最大理论吸附量为303.0 mg/g,吸附等温线和动力学模型分析表明，该过程主要为均质、单分子层化学吸附。重复使用5次后的吸附量仍为原来的77.6%,表明N-rGO/PVA具有良好的再生性。     

蒙脱石/氧化石墨烯对Cr(Ⅵ)的吸附

为开发水中重金属去除的新型吸附剂,以蒙脱石(Mt)、氧化石墨烯(GO)和苄基二甲基十八烷基氯化铵水合物(BCH)为原料,通过溶胶-凝胶法和真空过滤法制备蒙脱石/氧化石墨烯复合材料(MGB),并将其用于水中Cr(Ⅵ)的去除。采用分批实验探究了MGB投加量、溶液初始pH、吸附时间和重金属初始浓度等因素对吸附性能的影响,并用扫描电镜(SEM)、零电荷点(pH_pzc)、能量色散光谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)对MGB进行表征。结果表明:MGB具有较好的疏水性和较大的层间距;pH对吸附效果有很大的影响,pH=2.0时,MGB对Cr(Ⅵ)的去除效果最好;吸附动力学和等温吸附表明,MGB吸附Cr(Ⅵ)属于多分子层吸附,以离子交换、螯合作用以及氧化还原等化学吸附为主;MGB对Cr(Ⅵ)的理论最大吸附量可达107.56 mg/g,循环利用5次后,依旧有很好的吸附效果。     

测试——聚乙烯亚胺改性磁性膨润土对Pb2+和Cu2+的吸附性能(测试稿件)

在磁性膨润土(MBent)表面接枝聚乙烯亚胺(PEI)制备了聚乙烯亚胺改性磁性膨润土(PEI/KH560/MBent),采用FTIR、VSM、XRD、TGA、EA、SEM和EDS对其进行了表征,考察了其对水溶液中Pb_²⁺和Cu_²⁺的吸附性能。结果表明,聚乙烯亚胺已成功接枝于磁性膨润土表面,并有效提高其对Pb_²⁺和Cu_²⁺吸附量；溶液初始pH对吸附量影响较大,随着pH的增大,吸附量增加。在pH=5,溶液初始质量浓度为300 mg/L,PEI/KH560/MBent对Pb_²⁺和Cu_²⁺吸附量分别为96.21和61.08 mg/g；吸附过程符合准二级动力学模型,吸附行为符合Langmuir吸附等温模型。热力学研究表明,吸附为自发吸热过程。经过5次循环利用后,其吸附容量仍保持初始的60%以上,表明PEI/KH560/MBent具有一定的重复利用性。     

HNO3改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能及机理

活性炭的吸附性能与其表面化学密切相关,本研究为讨论活性炭表面氧化改性对其Cr(Ⅵ)吸附特性的影响,分析了Cr(Ⅵ)吸附过程与活性炭表面化学性质的关系,阐释吸附机理。结果表明,与未改性活性炭相比,硝酸氧化改性后活性炭对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能提高,且改性后活性炭的比表面积和孔容积降低,表面的羧基、内酯基和酚羟基等酸性含氧官能团的数量增多。改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程可用Langmuir、Freundlich、D-R和Temkin4种吸附模型模拟,吸附动力学数据与拟二级动力学模型吻合。采用X射线光电子能谱(XPS)表征了改性前后活性炭的表面化学性质。Cr(Ⅵ)在活性炭上的吸附机理主要为静电吸引、还原和配位络合等,与Cr(Ⅵ)发生络合作用的是活性炭表面含氧官能团。     

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。