壳聚糖微球的制备及对有机染料的吸附性能

利用液体石蜡作有机分散介质,戊二醛作交联剂,制备了微米级窄分布壳聚糖微球,研究了壳聚糖微球对酸性偶氮染料的吸附特性,测定了吸附动力学和吸附等温线.结果表明,壳聚糖微球对酸性偶氮染料的吸附具有Langmuir吸附特性,染料溶液在pH值为2～5的吸附率接近100%,并且具有较好的再生性能.     

甘蔗渣吸附剂的制备及其对Pb^2＋、Cu^2＋、Cr^3＋的吸附动力学研究

通过用三氯氧磷对甘蔗渣进行改性,制备了含有强吸附能力的磷酸基团的甘蔗渣吸附剂,研究了磷酸化反应条件对离子吸附性能的影响.产物的结构通过红外光谱进行了表征,同时也测试了所制备的甘蔗渣吸附剂的一些物理性质如表面积、孔径和平均颗粒大小.在恒温及恒定pH条件下,用静态吸附法研究了磷酸化甘蔗渣对Pb2 、Cu2 、Cr3 的吸附动力学,并运用3种动力学模型对吸附过程进行拟合,结果表明二级动力学模型对试验数据最为吻合.所制备的改性甘蔗渣吸附剂对这3种离子的吸附量为Cr3 >Cu2 >Pb2 .     

膨润土及其碱熔活化产物对锶的吸附行为

以膨润土为主要原料,碱熔制备A沸石,结合静态吸附实验,研究膨润土、A沸石对溶液中锶的吸附以及吸附过程中动力学和热力学. 结果表明,膨润土、沸石对Sr2+的吸附能力受初始浓度影响,膨润土、沸石在吸附过程中的规律趋势大致相同. 膨润土和沸石对Sr2+的等温吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附机制为单分子层的阳离子交换吸附.膨润土和沸石对Sr2+的吸附机制相似,其动力学吸附过程为化学反应控制的拟二级动力学吸附过程. 对吸附前后的膨润土、沸石进行XRD、SEM表征分析,膨润土、沸石在酸性溶液中进行吸附不会对自身骨架结构产生严重破坏或影响. A沸石对Sr2+的吸附量约为膨润土的3.9倍,表现出比膨润土更优秀的吸附能力.     

生物活性炭对焦化废水中萘的吸附降解

以荼为唯一碳源,驯化分离出高效荼降解菌NPA-5,将NPA-5负载于活性炭上,制备出生物活性炭.研究生物活性炭对荼的吸附特征、生物吸附动力学及其对焦化废水中荼的吸附降解机制.结果表明,活性炭对荼的等温吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型；负载NPA-5的生物活性炭能较快地降解废水中的荼,降解率达99.3％；生物活性炭对荼的降解符合一级动力学模型.     

不同合成方法对羟基磷灰石吸附水中氟离子性能的影响

采用化学沉淀法和溶胶-凝胶法两种工艺,制备高品质的羟基磷灰石(HAp),用来去除水溶液中的氟化物离子.发现用两种不同的合成方法制备出了不同形貌结构的HAp,且对去氟效果有所不同.并进一步提出了动力学模型,发现两种合成方法的吸附动力学均符合二级反应模型,相关系数R2大于0.999 0.氟离子的吸附符合韦伯和莫里斯模型.表明吸附过程可表述为吸附剂表面吸附和孔道缓慢扩散两个吸附过程.这与两种合成方法得到的羟基磷灰石的微观结构有关.     

离子交换纤维吸附甘草酸的动力学

以碳酸钙与聚乙烯共混物为原料制备聚乙烯基多孔纤维,并经接枝苯乙烯和氯甲基化、胺化,制备了离子交换纤维.应用静态法对离子交换纤维吸附甘草酸过程进行优化,在最佳条件下考查了溶液质量浓度和吸附温度对吸附速率的影响,并用动边界模型描述了吸附过程的动力学,从而推出了离子交换纤维交换过程的表观活化能39.84 kJ/mol、反应级数1.804、速率常数9.89×10-5和动力学总方程.     

载铁改性活性炭对溶液中六价铬[Cr(VI)]的吸附研究

以磷酸法活性炭(PAC)为原料,通过不同铁盐溶液浸渍法制备载铁改性活性炭(Fe-PAC),采用二苯碳酰二肼分光光度法检测其对水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,考察了铁盐浓度、溶液pH值等因素对吸附效果的影响,研究了吸附平衡时间、吸附动力学,利用XPS、BET等方法对改性活性炭进行表征。结果表明：硫酸亚铁溶液浸渍改性活性炭对Cr(Ⅵ)吸附最佳,硫酸亚铁溶液浓度为0.20mol/L,载铁改性后活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附量从10.18mg/g提高到22.56mg/g;溶液pH值为2.0时,Cr(Ⅵ)去除率达到95%;通过XPS检测改性后活性炭表面负载有二价铁及三价铁氧化物;吸附动力学实验表明改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合伪二级动力学方程,以化学吸附占主导;采用氮气吸附等温线对其比表面积及孔隙分布分析,结果表明由于铁氧化物堵塞孔隙,改性后活性炭的比表面积减小。     

PVC-Li4Mn5O12复合离子筛的锂吸附性能

采用PVC粘合成型技术对实验室合成的Li₄Mn₅O₁₂粉体进行成型,制备出直径约为3.5mm的球形PVC-Li₄Mn₅O₁₂复合材料,并通过SEM、孔径分布、吸附动力学和选择性测试等手段研究成型前后离子筛的形貌和吸附性能。结果表明:PVC-Li₄Mn₅O₁₂复合样品中的离子筛仍为纳米棒;且球形离子筛具有较大的比表面积,在模拟卤水中对Li⁺具有良好的选择性吸附性能。     

基于微波法制备玉米秸秆活性炭及对孔雀石绿的吸附

通过氯化锌活化——微波法制备了玉米秸秆活性炭,并研究了活性炭对孔雀石绿的吸附性能,考察了活性炭对孔雀石绿的最佳吸附条件、吸附热力学以及动力学特征。结果表明,在实验温度下,活性炭对孔雀石绿的吸附平衡符合Langmuir等温线模型,其动力学行为更好的符合Lagergren准二级动力学模型,吸附过程的表观活化能E_a=119. 52 kJ/mol。热力学研究表明该吸附过程为自发的、吸热的熵增过程。     

葵花秆基活性炭的吸附性能研究

为进一步优化生物质基活性炭性能及开拓其应用领域,以葵花秆为原料,在N2气氛下通过管式炉热解制得生物质半焦,以该生物质半焦为前驱体,利用水蒸气活化制备了葵花秆基活性炭。采用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)、低温氮气吸附(Low temperature nitrogen adsorption,N2adsorption)和亚甲基蓝(MB)吸附等方法对活性炭的结构和吸附性能进行了研究。结果表明,葵花秆经过550℃热解可以得到19.25%的焦油、19.84%的热解气以及23.53%生物质半焦,半焦在800℃下,经过水蒸气活化可制得比表面积为576.05 cm2/g的葵花秆基活性炭,其对亚甲基蓝的吸附等温线符合Freundlich模型,吸附为颗粒内扩散过程控制,吸附动力学符合二级吸附动力学模型。葵花秆半焦经水蒸气活化可制备出吸附性能良好的活性炭。     

用于CH_4/N_2分离的高效活性炭制备及其吸附平衡和动力学研究

以椰壳为活性炭原材料,通过高温炭化、对KOH活化条件进行优化,制备出高比表面积活性炭,并采用CO_2二次活化提高微孔材料对CH_4/N_2的吸附选择性,研制出高效吸附分离CH_4/N_2的椰壳活性炭。采用磁悬浮热天平测量了303~363K、0~1 000kPa下CH_4和N_2在所制备的高效椰壳活性炭上的吸附等温线,采用Toth模型对吸附平衡数据进行拟合,获得模型参数和吸附热等动力学参数。建立等温、无动量损失的双分散二级孔结构扩散模型,采用稀释穿透曲线法研究了CH_4和N_2在此高效椰壳活性炭上的吸附动力学。最后,通过固定床吸附分离CH_4/N_2的实验,研究了椰壳活性炭动态吸附分离CH_4/N_2机理,为优化设计CH_4/N_2吸附分离过程提供基础理论依据。     

载铁改性活性炭对溶液中六价铬[Cr(Ⅵ)]的吸附研究

以磷酸法活性炭(PAC)为原料,通过不同铁盐溶液浸渍法制备载铁改性活性炭(Fe-PAC),采用二苯碳酰二肼分光光度法检测其对水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,考察了铁盐浓度、溶液pH等因素对吸附效果的影响,研究了吸附平衡时间、吸附动力学,利用XPS、BET等方法对改性活性炭进行表征。结果表明:硫酸亚铁溶液浸渍改性活性炭对Cr(Ⅵ)吸附最佳,硫酸亚铁溶液浓度为0.20 mol/L,载铁改性后活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附量从10.18 mg/g提高到22.56 mg/g;溶液pH为2.0时,Cr(Ⅵ)去除率达到95%。通过XPS检测改性后活性炭表面负载有二价铁及三价铁氧化物;吸附动力学实验表明改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合伪二级动力学方程,以化学吸附占主导。采用氮气吸附等温线对其比表面积及孔隙分布分析,结果表明由于铁氧化物堵塞孔隙,改性后活性炭的比表面积减小。     

蔗渣基活性炭制备及吸附盐酸四环素研究

以广西甘蔗制糖产生的蔗渣为原料,以ZnCl_2为活化剂,以醋酸为改性剂制备蔗渣基活性炭,研究了活化剂浓度、炭化温度、炭化停留时间、改性剂浓度对活性炭吸附盐酸四环素的影响及其对废水中盐酸四环素的吸附性能。结果表明,在ZnCl_2浓度为15 wt%,炭化温度为350℃,炭化停留时间为60 min,醋酸改性剂浓度为15 vt%条件下,制备的醋酸改性的活性炭具有发达的微孔结构,比表面积为1601.598 m~2/g,表面具有含氧官能团,其对盐酸四环素的最大吸附值为475.29 mg/g。醋酸改性后制备的活性炭对盐酸四环素的吸附动力学符合准二级动力学模型描述,吸附等温线符合Redlich-Peterson、Tempkin模型描述。     

两步热聚合法制备多孔氮化碳及其吸附性能

以三聚氰胺和氯化锂为原料,通过两步热聚合法制备了多孔氮化碳。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)等对所制备多孔氮化碳的性能进行了表征,通过氮吸附法对样品的比表面积及孔结构进行了测试分析。结果表明:所制备的多孔氮化碳为石墨相,其比表面积达到了86.7 m2/g,远高于简单热聚合法制备的块状石墨相氮化碳(g-C_3N_4)。对亚甲基蓝的吸附动力学研究表明,g-C_3N_4对水中亚甲基蓝的吸附满足准二级动力学模型,多孔g-C_3N_4的吸附速率和吸附量远高于块状g-C_3N_4。     

镧、锆改性氢氧化铝在硫酸锌电解液中的除氟性能

针对目前工业吸附剂除氟效果差、吸附容量低等问题,通过共沉淀法制备出了一种介孔Al-La-Zr复合吸附材料有效地去除硫酸锌溶液中的氟离子。首先,探究了掺杂金属的种类及比例对除氟率的影响,获得了制备最佳掺杂比例;其次,采用BET、XRD、SEM等手段对吸附剂进行了表征,了解吸附剂的主要物相、比表面积和形貌;再次,研究了吸附剂用量、吸附温度、接触时间和p H对吸附效率及吸附容量的影响,明确了工艺优化条件;最后,对吸附过程进行动力学和热力学分析,并结合吸附前后吸附剂的表征结果进一步揭示介孔Al-La-Zr复合吸附剂的吸附机理。研究结果表明：材料的主要物相为Al(OH)₃,材料表面具有丰富的孔径结构,这有利于提升材料的比表面积(127.16 m²/g),增加吸附容量;当吸附温度为30℃,p H为4.7,吸附时间为3 h,吸附剂用量为5 g/L时,吸附平衡脱氟效率为78.32%,平衡容量为15.66 mg/g;吸附过程符合拟二阶动力学模型,线性Freundlich可以很好描述吸附等温线,吸附过程为自发放热过程。吸附机理涉及离子交换、静电吸附以及金属对氟的...     

新型壳聚糖磁性材料的制备及其染料吸附机理探究

为了有效解决染料废水对环境造成的污染,本文制备了一种铜离子配位螯合的壳聚糖磁性复合材料用于染料废水的吸附.复合材料Cu@CTS@Fe_3O_4通过壳聚糖与铜离子的配位螯合及磁性粒子Fe_3O_4的引入成功制备,使用FTIR, SEM, TGA对制备出的材料进行了结构和形貌的表征,同时以活性艳红(RBR)作为吸附对象,进行了详细的吸附动力学研究和等温吸附研究.吸附实验表明,在pH=2时,Cu@CTS@Fe_3O_4对RBR的吸附能力最大,为831.22 mg/g.本研究为壳聚糖基吸附剂在染料废水处理领域的应用提供一些相关参考数据和理论指导.     

介孔氧化铝吸附锌离子的研究

本文将超重力技术制备的比表面积高、孔径分布窄的介孔氧化铝用于吸附污水中的Zn2+,考察了吸附剂用量、pH值、温度、Zn2+初始质量浓度和吸附时间等因素对吸附效果的影响。结果表明,对于初始质量浓度20 mg/L的Zn2+溶液,介孔氧化铝最优吸附条件为吸附剂用量1.2g/L、pH 5.0、温度25℃。在Zn2+吸附中,超重力法介孔氧化铝对Zn的吸附率比对比吸附材料提高了1~2倍。吸附过程与准二级动力学速率方程和Langmuir吸附等温线模型拟合较好,为单分子层的化学吸附过程。     

榛子壳活性炭的制备及其对苯酚溶液吸附性能的研究

以榛子壳为原料、氯化锌为活化剂制备活性炭,并以苯酚为被吸附质,探究活性炭对苯酚的吸附性能.通过设计3因素3水平的正交实验,获得了最佳工艺条件.研究了在不同的吸附时间、pH值、温度等条件下活性炭对苯酚的吸附效果,并对吸附过程进行了动力学和热力学研究.结果表明:活性炭对苯酚的吸附过程符合伪二级吸附动力学方程,低温和酸性条件下更有利于吸附;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,ΔG0和ΔH0,表明该吸附过程是自发的放热过程.     

中空球状氧化铜的制备及其对甲基蓝的吸附性能

通过水热法制备了中空球状氧化铜,并研究了该氧化铜对甲基蓝的吸附过程.深入探讨了甲基蓝的初始质量浓度、吸附剂氧化铜的加入量、吸附介质的pH值和温度对吸附性能的影响.研究结果表明:pH值为5.0~8.5时,吸附效果较好;升高温度将加快吸附速率,缩短达到吸附平衡的时间.利用Langmuir吸附等温方程、Freundlich吸附等温方程、准一级动力学方程和准二级动力学方程对吸附过程进行拟合,得出Freundlich吸附等温方程和准二级动力学方程能较好地描述氧化铜对甲基蓝的整个吸附过程.     

氟哌酸分子印迹溶胶-凝胶材料的制备及评价

以氟哌酸为模板分子,用溶胶-凝胶分子印迹方法制备了印迹材料,用红外光谱、氮吸附对印迹材料进行了表征、并试验了材料的吸附动力学、吸附等温线及竞争性吸附.实验结果表明,该材料对氟哌酸模板分子具有较好的选择性.