改性累托石吸附处理含氰废水实验研究

采用高分子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵对累托石进行改性,通过正交方法研究改性累托石吸附处理含氰废水.结果表明:改性累托石用量为3.5 g/L,废水pH值为4.5,吸附时间75 min,氰的去除率可达98.9%.改性累托石对氰的吸附符合Langmuir模型.该工艺简单,以废治废,成本低廉,具有良好的应用前景.     

原位插层聚合制备累托石改性酚醛树脂的研究

借鉴原位插层聚合制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的方法,进行有机累托石改性热固性酚醛树脂的研究.通过离子交换的方法将天然钙基累托石改性成为有机累托石,使其片状层间由亲水性变为憎水性.以有机累托石为添加物,采用原位插层聚合法完成对酚醛树脂的改性,得到累托石改性酚醛树脂.借助XRD,FTIR及TGA等方法对制备的有机累托石及其改性热固性酚醛树脂作了测定,结果表明：季铵盐阳离子与累托石片层间的可交换阳离子发生了离子交换,故而得到了有机累托石:有机累托石片层在酚醛树脂基体中通过插层和剥离实现了纳米级分散.     

壳聚糖/累托石纳米复合材料的结构与性能

采用溶液插层法制备了不同累托石含量的壳聚糖/累托石纳米复合材料,研究了累托石含量、层间距对复合材料性能的影响及不同累托石含量的复合材料的热稳定性和抗菌性能.结果表明:壳聚糖分子链插层进入了累托石层间,累托石均匀地分布在壳聚糖基体中;纳米复合材料的性能与累托石的含量和层间距密切相关,当壳聚糖与累托石的质量比为12∶1时插层效果最好;壳聚糖/累托石纳米复合材料的抗菌能力比单一壳聚糖优异,尤其是对革兰氏阳性菌,其抑菌的最小浓度为单一壳聚糖的1/4～1/2,抑菌时间是单一壳聚糖的3～5倍;复合材料对革兰氏阳性菌的抑制作用比对革兰氏阴性菌的强,且随着累托石含量的增加及层间距的增大,抗菌性能越来越强;纳米复合材料的热稳定性优于壳聚糖.     

表面活性剂对蒙脱石吸附鲱鱼精DNA的影响

选取具有代表性的阴离子、非离子、阳离子3种类型表面活性剂改性蒙脱石与DNA作用,探讨蒙脱石和表面活性剂耦合作用对DNA的吸附特征。实验表明,蒙脱石吸附DNA主要发生在矿物表面,DNA不能通过插层作用进入蒙脱石层间。经阳离子表面活性剂CTABr改性的蒙脱石与DNA作用符合Langmuir模型,CTABr从蒙脱石层间域解吸后与DNA形成复合体。阴离子表面活性剂SDS、非离子表面活性剂Span60改性蒙脱石以及未改性蒙脱石的DNA吸附模型符合Freundlich等温吸附模型,阴离子和非离子表面活性剂对DNA吸附主要通过降低矿物表面张力与DNA作用,DNA在蒙脱石表面的吸附不是均一单层吸附,主要通过配位交换和氢键作用。研究表明表面活性剂对蒙脱石吸附DNA的影响主要是通过插层和表面吸附后改变蒙脱石层间电性和降低矿物表界面张力进行调控。     

累托石在水溶液中分散行为的研究

用流变学方法研究了累托石的稀溶液和浓溶液在聚合羟基铝离子溶液以及氟表面活性剂存在下的分散絮凝行为。累托石的稀溶液呈牛顿流体,颗粒间分散较好;而浓溶液中,颗粒间形成了连续的片架结构。聚合羟基铝离子的加入对累托石悬浮液中颗粒的絮凝有明显的促进作用,在浓的累托石悬浮液中形成了ＦＦ,ＥＦ,以及ＥＥ混合缔合结构。氟表面活性剂通过在累托石颗粒表面的吸附,对絮凝造成空间障碍,起到分散累托石颗粒的效果。     

改性累托石对废水中NO_3~-的吸附性能研究

累托石(REC)经过提纯,利用离子交换性使其负载季铵盐(十六烷基三甲基氯化铵,简称1631)对其进行改性,制得改性吸附剂(REC-1631),进而用Fe Cl_3·6H_2O和Fe SO_4·7H_2O对碱性条件下的吸附剂进行磁性处理,制得改性磁性累托石(Fe_3O_4/REC-1631),并对其结构进行表征,并在不同接触时间、不同浓度NO~-_3条件下对水中NO~-_3的吸附性能进行研究。实验结果表明:用季铵盐改性处理的累托石(REC)可用于废水处理,且对NO~-_3的最大吸附量由改性前的82.60 mg/g提高到102.30 mg/g,吸附效果明显增大,同时使改性累托石具有稳定的磁性,便于回收再利用,其吸附过程可以采用准二级动力学模型和Langmuir模型吸附等温线进行描述。     

己内酰胺插层有机膨润土复合材料的研制及其对甲基橙的吸附

以钠基膨润土为原料,用不同的表面活性剂进行有机改性,己内酰胺进行插层,制得插层有机膨润土复合材料.用分光光度法分析插层膨润土对染料废水的脱色性能,并探讨了反应温度、废水pH值、表面活性剂和插层剂的配比、振荡时间等因素对吸附性能的影响.结果表明:反应温度为70 ℃、废水pH值为6、插层剂和表面活性剂的配比为2∶1、振荡时间为1 h时,对甲基橙吸附率可达95.6%,对实际废水的脱色率达91.5%.     

累托石对左氧氟沙星的吸附研究

累托石是一种天然间层黏土矿物,具有强稳定性、高分散性以及良好的吸附性.文章利用累托石良好的吸附特性,以其为吸附材料,通过静态吸附实验研究了累托石对水体中左氧氟沙星的吸附机理;并采用BET、XRF、FT-IR等表征手段对累托石结构和性能进行了分析. 结果表明:累托石主要成分为SiO2和Al2O3,比表面积为7.54 m2/g,孔径为3.62 nm,层间距为2.50 nm,其对左氧氟沙星的吸附过程更加符合Langmuir等温模型和准二级动力学模型,且在pH6时吸附效果最佳,最大吸附量达到63.38 mg/g;主要吸附机理是离子交换.     

有机累托石改性阻燃电缆料的制备

用酸化钠化法对累托石(REC)进行结构修饰,以十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA.Br)为插层剂,制备了有机累托石(OREC)。使用X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)测试其物相,结果显示HDTMA+已完全插层,累托石的层间距由改性前的2.41 nm增大到4.08 nm。通过熔融插层法制备了无卤阻燃电缆料,对其微观结构、力学性能和阻燃性能进行分析,结果表明:氢氧化镁(MH)及OREC填料深埋于基体树脂乙烯-醋酸-乙烯酯共聚物EVA中,形成硬核软壳的特殊结构;OREC与MH具有协同阻燃作用,当OREC添加量为4%时,复合材料的氧指数达到33.8%,较单独添加MH时高出4.8%;拉伸强度较仅添加MH的复合材料提高17%。经老化测试表明,自制有机累托石改性的EVA无卤阻燃电缆料的性能指标满足行业标准的要求。     

有机改性累托石制备及其对NH_4~+的吸附研究

依据累托石(REC)的离子交换性,用醋酸钠(SA)对其进行改性,得到改性累托石吸附剂(REC-SA),并对水中的铵离子(NH4+)进行吸附.实验表明:在废水处理中,REC对NH4+的最大吸附量由改性前的32.7mg/g提高到63.3mg/g,吸附效率明显提高,且吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附曲线.     

乙酰胺/蒙脱土吸附嵌入机理的研究

通过乙酰胺在蒙脱土层面间吸附嵌入研究 ,对乙酰胺与蒙脱土的作用形态予以表征 .认为乙酰胺在蒙脱土层间的吸附嵌入机理有两种形式 ,即 :乙酰胺首先在层面上被质子化后通过离子键合作用吸附嵌入到蒙脱土层面 ,吸附嵌入量较少 (仅为 3mg g) ,对应于乙酰胺分子的单分子层吸附 (化学吸附 ) ;而乙酰胺分子以氢键缔合作用形式吸附嵌入量较大 (为 1 8mg g左右 ) ,稳定性较差 ,易在溶剂淋洗或加热过程中脱除 (物理吸附 ) .所确定的测试方法及作用机理为后续的有机单体吸附嵌入的解吸提供实验依据     

有机累托石/环氧树脂纳米复合材料制备及其流变性能研究

采用自制离子液体型累托石,用熔融插层法制备有机累托石/环氧树脂/桐油酸酐纳米复合材料。分别用XRD、DSC、旋转流变仪对复合材料的微观结构、固化动力学和流变性能进行测试。结果表明,有机累托石含量较低时在环氧树脂基体中形成了剥离型纳米复合材料;有机累托石的加入,降低了环氧树脂/桐油酸酐体系固化反应的活化能和频率因子,但环氧树脂/桐油酸酐体系的固化反应不是简单的一元反应,有机累托石的加入并不改变其固化反应机理;随着有机累托石含量的增加,环氧树脂/桐油酸酐体系的黏流活化能逐渐增大。     

壳聚糖/钠基蒙脱土的溶液插层研究

以醋酸溶液为介质,通过溶液插层方法,研究了插层反应温度、插层反应时间、CS用量以及CS分子量等诸多因素对插层复合物结构的影响.通过X射线衍射及透射电子显微分析对插层复合物中MMT层间距的变化进行了表征.通过傅立叶变换红外光谱对插层复合物的化学结构变化进行了分析.结果表明,应用相对分子量为80104的CS,在60oC下,插层6h,所获插层复合物层间距最大为1.53nm;CS用量对层间距影响较小;降低CS相对分子量有利于CS对MMT的插层,得到层间距更大的插层复合物.CS相对分子量是影响插层结构的主要因素,通过CS相对分子量大小的调整有望得到结构可控的插层结构.     

木棉基活性炭纤维的制备及其对挥发性有机物的吸附性能

以木棉纤维为原料,采用NaOH、ZnCl2化学活化法在450℃处理后制备得到木棉基活性炭纤维样品。利用扫描电镜、X射线衍射分析、拉曼光谱及低温氮气吸脱附对木棉基活性炭纤维的结构进行了表征和测定,结果表明：所制备的木棉基活性炭纤维由无定形碳组成,具有丰富的微孔结构,比表面积达到1397 m2/g。将通过上述方法获得的木棉基活性炭纤维在30 ℃条件下对低沸点二氯甲烷及常见挥发性有机物(VOCs)中苯、甲苯进行吸附性能评价,由吸附穿透曲线计算获得这3种VOCs的吸附量分别为130 mg/g、350 mg/g、479 mg/g。进一步考察了木棉基活性炭纤维的再生性能及在不同温度下对二氯甲烷吸附穿透曲线的影响,发现随着吸附温度升高,穿透时间提前,吸附容量随之下降;在温度为20 ℃时,木棉基活性炭纤维对二氯甲烷的吸附量可达179 mg/g。     

2-Steps Preparation Activated Carbon from Solidago Canadensis: Carbonized by Electrial heating and Activated by Microwave Radiation

The activated carbon(AC)was prepared from Solidago Canadensis(SC),an alien invasive plant.The plant was firstly carbonized under nitrogen at 400 ℃ for 90 min in an electrical furnace,and then the carbonized product was activated with KOH through microwave radiation.Effects of KOH/C ratio,microwave power,microwave radiation time on the adsorption capacities and yield of AC were evaluated.It indicated that the optimum conditions were KOH/C ratio 2 g/g,microwave power 700 W,and microwave radiation time 6 min.The carbonation process of SC was analyzed by thermogravimetry(TG).The pore structural parameters and surface functional groups of the AC were characterized by nitrogen adsorption-desorption and Fourier Transformed Infrared Spectroscopy(FTIR),respectively.The activation yield,the surface area,the average pore size,and the average micropore size of AC prepared from optimum conditions were 53.75%,1 888 m2/g,0.567 nm,and 0.488 nm,respectively.The adsorption amounts of AC were 302.4 mg/g for methylene blue and 1 470.27 mg/g for iodine.     

信阳典型非金属矿矿物学特性及其吸附Pb~(2+)性能研究

对河南信阳上天梯地区的膨胀珍珠岩、膨润土及沸石等3种典型非金属矿物的化学组分和物相组成进行分析,采用多晶X-射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对矿物的结构及微观形貌进行表征,并研究了3种矿物对溶液中Pb2+吸附性能.结果表明,3种矿物的主要组成分别是非晶态Si O2、钙基膨润土和斜发沸石.3种矿物在30℃下即可对Pb2+有较好的吸附能力,其饱和吸附量可分别达到2.0、9.8和7.6 mg/g.     

磷酸活化法黄麻杆活性炭的制备及表征

以黄麻杆为原料,采用磷酸活化法制备活性炭,通过正交试验探讨了磷酸浓度、活化温度、活化时间对活性炭得率和吸附性能的影响,确立了最佳制备工艺,即：磷酸浓度2mol／L、活化温度400℃、活化时间1h．实验结果表明：在最佳工艺条件下制得的黄麻杆活性炭得率为4,2．93％,碘吸附值为1059．26mg／g,亚甲基蓝吸附值为353．10mg／g,比表面积为1779．4m㎡／g,总孔容为0．960m3／g,平均孔径为2．16nm,呈现出高中孔率结构．     

纳米β-FeOOH对水中Cr(VI)吸附性能的研究

羟基氧化铁由于其较高的表面电荷和较大的比表面积,对重金属离子具有良好的吸附性能,本文采用三种不同的制备方法制得羟基氧化铁(FeOOH),对制得的样品进行了X-射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)表征,并分别用比表面积分析仪和电泳仪测得产品的比表面积和zeta电位。XRD图谱分析结果表明三种产品均为β-FeOOH,而TEM分析结果表明,三种方法得到的β-FeOOH均为纳米级,其形貌分别为长六方形、梭形和纺锤形。所得三种β-FeOOH分别用于吸附模拟水样中Cr(Ⅵ),研究结果表明,三种方法制得的β-FeOOH以加入有机大分子壳聚糖制得的产品(S3)的吸附效果最好。由S3吸附Cr(Ⅵ)的吸附等温实验得出,在293K、303K和313K时,其对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量分别为15.45mg／g, 16.87mg／g和18.48mg／g。K_F值随温度升高而不断增大,表明S3对Cr(VI)的吸附过程为吸热反应。     

纳米β—FeOOH对水中Cr（Ⅵ）吸附性能的研究

羟基氧化铁由于其较高的表面电荷和较大的比表面积,对重金属离子具有良好的吸附性能,本文采用三种不同的制备方法制得羟基氧化铁（FeOOH）,对制得的样品进行了X-射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）表征,并分别用比表面积分析仪和电泳仪测得产品的比表面积和zeta电位。XRD图谱分析结果表明三种产品均为β-FeOOH,而TEM分析结果表明,三种方法得到的β—FeOOH均为纳米级,其形貌分别为长六方形、梭形和纺锤形。所得三种β-FeOOH分别用于吸附模拟水样中Cr（Ⅵ）,研究结果表明,三种方法制得的β-FeOOH以加入有机大分子壳聚糖制得的产品（S3）的吸附效果最好。由S3吸附Cr（Ⅵ）的吸附等温实验得出,在293K、303K和313K时,其对Cr（Ⅵ）的饱和吸附量分别为15．45mg／g,16．87mg／g和18．48mg／g。酶值随温度升高而不断增大,表明S3对Cr（Ⅵ）的吸附过程为吸热反应。