磁性介孔二氧化钛/氧化石墨烯复合材料的制备及其对Cd(Ⅱ)的吸附

以钛酸四丁酯、纳米四氧化三铁和氧化石墨烯(GO)为主要原料,通过化学沉积法和水热法合成了磁性介孔二氧化钛/氧化石墨烯(MTiO_2/GO)复合材料,并用其处理含Cd(Ⅱ)废水。采用了X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱和紫外-可见漫反射光谱仪等手段对MTiO_2/GO进行结构表征,考察了GO含量、MTiO_2/GO投加量、溶液初始pH、反应时间和Cd(Ⅱ)初始浓度对MTiO_2/GO吸附Cd(Ⅱ)的影响,分析了吸附过程的动力学和等温线特征。结果表明,在GO质量分数为60wt%,MTiO_2/GO投加量为10 mg,pH为6和吸附时间为90 min的条件下,MTiO_2/GO对10 mg/L Cd(Ⅱ)的吸附效果最佳,吸附率为95.43%。吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型。经5次吸附-解吸后,Cd(Ⅱ)的吸附率仍高达91.85%,说明MTiO_2/GO具有较高的循环利用性能。     

交联化海藻酸钠-羟乙基纤维素复合膜吸附水中Cu(Ⅱ)的性能研究

将海藻酸钠与羟乙基纤维素混合,采用戊二醛交联,制备得到复合膜(GHS),并将其用于吸附去除含铜废水中的Cu(Ⅱ);同时,考察吸附剂投加量、溶液初始pH值、初始浓度和接触时间等因素对Cu(Ⅱ)去除效果的影响﹒研究表明:GHS对Cu(Ⅱ)的吸附在60 min时基本达到平衡,溶液初始pH值为6时达到最佳吸附效果;其吸附过程符合Freundlich等温吸附模型,且吸附动力学过程符合准二级动力学(R20.999);pH值影响及D-R模型分析结果表明GHS吸附Cu(Ⅱ)机理主要表现为离子交换﹒     

北京市售食用菌的重金属含量及其对Pb的吸附特性研究

分析几种常见食用菌(平菇、口蘑、木耳和蟹味菇)的重金属含量,结合国家卫生标准对其安全性进行评估。结果表明,常见食用菌子实体的重金属(Pb,Mn,Co,Ni,Cr,Zn,Fe,Cd,V,Cu)含量均低于国家食用菌卫生限量标准。利用不同种类食用菌作为生物吸附剂,通过实验,研究各种食用菌子实体对Pb(Ⅱ)的吸附特性、吸附模型以及吸附动力学特征。平菇、口蘑、木耳、蟹味菇的匀浆以及木耳活体的吸附过程均可用Langmuir方程进行拟合;平菇活体适合Frendlich方程。平菇、口蘑、木耳和蟹味菇对Pb(Ⅱ)的最大吸附量可达91.7,123,58.5和120 mg/g,与其他生物吸附剂相比,吸附效果更好。动力学研究发现,准二阶模型更符合食用菌对Pb(Ⅱ)的吸附过程。研究结果揭示了食用菌用于治理重金属污染的可行性。     

污泥吸附剂对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附动力学研究

以剩余污泥为原料,以十六烷基三甲基溴化铵为活化剂制取改性吸附剂,通过恒温水浴振荡静态吸附实验研究了改性吸附剂对含Cu(Ⅱ)和Cr(VI)废水的吸附性能.借助比表面积测定仪、红外光谱仪和扫描电镜仪对改性前后的污泥进行了表征.比较了污泥改性前后的吸附效果、考察了溶液初始pH、溶液初始浓度、吸附平衡时间、温度等因素对吸附效率的影响,同时,研究了改性污泥吸附剂对Cu(Ⅱ)和Cr(VI)的吸附动力学行为.结果表明,改性污泥吸附剂表面及孔洞均变得疏松和粗糙,且孔洞明显增大,BET比表面积为14.97 m~2·g~(-1).改性后污泥对Cu(Ⅱ)和Cr(VI)的吸附性能明显增加,在Cu(Ⅱ)和Cr(VI)初始浓度均为50 mg·L~(-1)时,吸附剂投加量4 g·L~(-1),反应体系温度25℃,pH为3.0,吸附平衡时间为30 min时,去除率比改性前分别增大了56.79%和47.60%;Cu(Ⅱ)和Cr(VI)离子最大理论吸附量分别达到21.06和14.85 mg·g~(-1).吸附机制分析表明,吸附等温线数据符合Langmuir模型,模型R~2分别为0.998和0.999,存在单分子层吸附;在实验温度下(15、25、35、45℃)的吸附动力学实验数据符合准二级动力学模型,R~2均达到了0.99以上,且随着温度的升高,吸附越容易进行,说明Cu(Ⅱ)和Cr(VI)的吸附以化学吸附为主,物理吸附为辅.改性吸附剂能够应用于含有重金属的废水处理,实现废物资源化利用.     

CMC-g-PAA/AM/ATP水凝胶对水体中Cd(Ⅱ)的吸附性能及机理研究

在凹凸棒黏土(ATP)的存在下,以羧甲基纤维素(CMC)为主链,过硫酸铵(APS)作为引发剂,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)作交联剂,与丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)进行接枝共聚,合成羧甲基纤维素-接枝-聚丙烯酸/丙烯酰胺/凹凸棒黏土(CMC-g-PAA/AM/ATP)复合水凝胶。采用该种材料吸附去除水体中的Cd(Ⅱ),考察溶液初始p H、金属离子浓度、反应时间、反应温度、吸附剂投加量等因素对吸附反应的影响,并借助傅里叶转换红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)探究吸附机理。结果表明,初始p H范围在4.0~8.0内吸附效果佳,吸附反应在40分钟内达到平衡,整个吸附过程更符合准二级动力学模型,吸附过程中放热。CMC-g-PAA/AM/ATP可以快速、有效地去除水溶液中的Cd(Ⅱ),吸附机理包括静电作用、络合作用和离子交换作用。     

壳聚糖衍生物固定床中Cu(Ⅱ)的吸附性能研究

研究了壳聚糖衍生物固定床对Cu(Ⅱ)的吸附性能,考察了改性前后吸附剂对Cu(Ⅱ)的吸附容量,以及改性后壳聚糖吸附剂在不同pH值、Cu(Ⅱ)浓度等条件下吸附过程的穿透曲线.结果表明:改性后的吸附剂吸附性能大大改善,改性前后吸附剂的吸附量分别为1.86×10-3mol/g和2.07×10-3mol/g,改性后吸附带长度与改性前相比减少了0.95 cm;pH值增大、Cu(Ⅱ)溶液浓度增大有利于提高吸附柱利用率.     

赤泥-海藻酸钠水凝胶对水中Pb(Ⅱ)的吸附性能

以赤泥和海藻酸钠为原料，采用交联反应的方法制备赤泥-海藻酸钠水凝胶(RMSA)。通过批量实验考察溶液初始pH、吸附温度、吸附时间、初始浓度以及多元重金属体系对RMSA吸附Pb(Ⅱ)效果的影响，并结合XRD、FTIR和SEM-EDS表征分析，研究其对Pb(Ⅱ)的吸附特性。实验结果表明，拟二级动力学吸附模型和Langmuir吸附等温模型能够更好地描述RMSA对Pb(Ⅱ)的吸附过程，该吸附过程属于单分子层化学吸附。在pH=6,温度为25℃,吸附时间为900 min, Pb(Ⅱ)初始浓度为30～900 mg/L的最佳条件下，RMSA对Pb(Ⅱ)的最大理论吸附量为454.54 mg/g。RMSA在多元重金属体系吸附实验中对Pb(Ⅱ)的吸附更具选择性。分析表明，离子交换是RMSA吸附Pb(Ⅱ)的主要机理。此外，RMSA经过5次循环实验仍能保持较高的吸附性能，在经济适用性方面具有较好的应用前景。     

短毛蓼粉末对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附研究

本文以超富集锰植物短毛蓼为研究对象,将短毛蓼粉末制备成吸附剂,采用批量吸附试验的方法,研究溶液pH值、吸附剂投加量、重金属离子初始浓度、温度和时间等对短毛蓼粉末吸附Cd(II)和Cu(II)的影响,通过动力学、等温模型拟合以及FT-IR、SEM-EDS、XRD表征分析,对吸附机理进行探究。结果表明,短毛蓼粉末对Cd(II)和Cu(II)吸附的最佳pH分别为8和7,最佳投加量均为0.25 g,吸附平衡时间为60 min。短毛蓼粉末对Cd(II)和Cu(II)吸附均符合准二级动力学模型,对Cu(II)的吸附符合Langmuir模型,最大理论吸附量为90.01 mg/g,对Cd(II)的吸附符合Freundlich模型,最大理论吸附量为62.69 mg/g;吸附热力学分析表明Cd(II)和Cu(II)的ΔG、ΔH均为负值,表明吸附过程均为自发的放热过程;Cd(II)和Cu(II)的吸附主要通过氢键作用、离子交换作用及阳离子-π作用等协同进行。     

磷矿渣对水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附性能研究

为了解决水体中Cd(Ⅱ)污染问题,促进工业固体废弃物的资源化利用,本研究以磷矿渣为吸附材料,研究磷矿渣对水中Cd(Ⅱ)的吸附特性.采用FTIR和XPS对磷矿渣进行表征,通过吸附实验考察不同因素对吸附量的影响,并利用动力学和等温吸附模型对吸附过程进行分析.结果显示,在Cd(Ⅱ)污染溶液(22.41 mg/L)中,磷矿渣(45 g/L)对Cd(Ⅱ)去除率达到96.62%.磷矿渣对水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附在60 min达到平衡,单位吸附量随pH值、温度和初始Cd(Ⅱ)浓度的增加而增加.准二级动力学模型,Langmuir模型可以较好地描述吸附过程,结合热力学研究结果表明,磷矿渣对Cd(Ⅱ)的吸附是一个吸热、自发的化学吸附过程.2 g/L的磷矿渣处理Cd(Ⅱ)污染溶液(2.08 mg/L)后,镉含量可满足国家《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅱ类水质的要求,而且磷的释放达到该标准Ⅴ类水质要求,不会引起的磷的二次污染.     

双羧基螯合纤维对溶液中Cu(Ⅱ)离子的吸附性能研究

研究了双羧基螯合纤维对水溶液中Cu(Ⅱ)的吸附行为,探讨了吸附时间、溶液pH和温度条件变化对纤维吸附的影响.结果表明,双羧基螯合纤维对溶液中Cu(Ⅱ)离子具有较快的吸附速率,其吸附10 min时即可达到97%的去除率,且其吸附动力学行为可用Lagergren准一级速率模型进行描述,最佳吸附pH为4～5.23,在0～30℃范围内温度对吸附基本无影响.不同流量条件下纤维吸附Cu(Ⅱ)的动态穿透曲线实验表明,流量对出水中Cu(Ⅱ)离子浓度具有较大影响,合适的流量下,双羧基螯合纤维可用于Cu(Ⅱ)污染水体的深度净化,使出水达到国家生活饮用水卫生标准要求.     

金属离子配位作用对槲皮素模板聚合物性能的影响

 采用槲皮素及槲皮素与Cu(Ⅱ)和Co(Ⅱ)的配合物为模板分子,丙烯酰胺（AM）为功能单体,在甲醇中制备了一系列印迹聚合物和非印迹聚合物,并用平衡结合实验研究了聚合物的性能,探讨了金属离子的引入对槲皮素印迹聚合物吸附性能的影响．结果表明,在印迹聚合物的聚合体系中引入金属离子Cu(Ⅱ)和Co(Ⅱ),尤其是Co(Ⅱ)后,印迹聚合物对槲皮素的吸附容量和印迹效果均有明显增加;同时如果在吸附溶液中再加入金属离子,印迹聚合物的吸附容量可以由未加金属离子时的35.99mg/g增加到69.10mg/g,印迹因子则由1.68增加到了1.94．     

壳聚糖-Cu(Ⅱ)对H2O2的分解催化性能研究

合成了壳聚糖-Cu（Ⅱ）[CS—Cu（Ⅱ）],并进行了IR、TG／DTA表征和模拟过氧化氢酶催化过氧化氢分解实验．结果表明：CS—Cu（Ⅱ）在室温至240℃下具有良好的热稳定性;CS—Cu（Ⅱ）具有过氧化氢酶的作用,能够较好的催化H2O2分解;温度,反应时间及pH值等都是影响壳CS—Cu（Ⅱ）催化性能的重要因素。     

Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)对Luminol H_2O_2-Cr(Ⅲ)体系化学发光抑制作用的研究

对Luminol—H_2O_2化学发光体系中Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)抑制化学发光的作用及其影响因素进行了研究,建立了Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的流动注射化学发光分析法,检出限Zn(Ⅱ)为2.0×10~(-8)mol/L,Cd(Ⅱ)为1.6×10mol/L,线性范围均为10~(-7)～10~(-4)mol/L。     

海藻酸钙包覆聚苯乙烯磺酸钠软胶囊去除废水中Cu2+和Cd2+

采用滴定-固化包裹法制备得到以海藻酸钙(Alg)为壳,内包聚苯乙烯磺酸钠溶液(PSSA)的椭球状软胶囊 (PSSA@Alg软胶囊),用其吸附溶液中的Cu(II)和Cd(II).结果表明: PSSA@ Alg 软胶囊对溶液中Cu(II)和Cd(II) 的吸附量随溶液 pH 升高而增大,吸附过程包括表面吸附和固态海藻酸钙壳内缓慢扩散, 符合拟二级动力学模型, 分别在约240,360 min时达到吸附平衡;等温吸附数据与Langmuir模型拟合良好,25 ℃ 条件下,PSSA@Alg软胶囊 对Cu(II)和Cd(II)的最大吸附量分别为143.92,193.64 mg·g^-1． 海藻酸钙上的羧基和聚苯乙烯磺酸钠上的磺酸基 团在重金属离子吸附过程中起重要作用．     

纤维素/壳聚糖复合气凝胶的制备及其对Cu(Ⅱ)吸附的研究

本文以Na OH/Urea/H2O为溶剂,通过溶胶-凝胶和冷冻干燥制备纤维素/壳聚糖复合气凝胶,并研究其对Cu(Ⅱ)的吸附性能。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究复合气凝胶的形貌和结构,结果表明:纤维素和壳聚糖具有较好的相容性,复合气凝胶内部存在大量多孔片层结构。通过吸附动力学和吸附热力学研究,结果表明:复合气凝胶对Cu(Ⅱ)吸附动力学符合拟二级动力学模型,属于化学吸附;吸附等温线符合Langmuir方程,为单分子层吸附,由Langmuir模型拟合复合气凝胶对Cu(Ⅱ)吸附的饱和吸附容量可达到172.12 mg/g。     

巯基化MCM-41对水中Hg(Ⅱ)的吸附

利用3-巯丙基三甲氧基硅烷对介孔材料MCM-41进行表面修饰,采用扫描电子显电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X-射线衍射分析仪(XRD)等方法对样品进行表征.并研究了巯基化MCM-41对水中Hg(Ⅱ)的吸附性能,考察了初始浓度、接触时间、温度、pH值和氯离子对吸附性能的影响.结果表明:Hg(Ⅱ)在巯基化MCM-41上的吸附符合假二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型;温度升高有利于巯基化MCM-41对Hg(Ⅱ)的吸附,温度为298和308K时的饱和吸附容量分别为219和258 mg/g,吸附为吸热过程;溶液pH(2.0~7.6)基本不影响Hg(Ⅱ)的吸附,巯基化MCM-41对Hg(Ⅱ)的吸附随氯离子浓度的增加而降低.脱附实验表明,Hg(Ⅱ)在巯基化MCM-41上结合力较强.     

流动注射化学发光分析法测定锌和镉

锌和镉含量测定的化学发光分析法已有报道,本文所建立的方法基干Zn(Ⅱ)、Gd(Ⅱ)对Luminol—H_2O_2—Cr(Ⅲ)体系化学发光的抑制作用,用于食品、药物及环境水样中Zn和Cd的分析测定,结果较为满意。检测限分别降低为:Zn(Ⅱ),0.42×10~(-9)g/mL;Cd(Ⅱ),0.30×10~(-9)g/mL,线性范围加宽,均在10~(-8)～10~(-5)g/mL之间,测定Zn,Cd的相对标准偏差均不大于3.5％。     

天然黄铁矿吸附废水中Cd(Ⅱ)的实验研究

分批次实验研究了平衡时间、溶液pH值、Cd(Ⅱ)初始浓度、粒径对天然黄铁矿吸附废水中Cd(Ⅱ)的影响。实验前利用XRD衍射确定黄铁矿的特征,并确定了黄铁矿零电荷点pHPZC为6.4。在吸附平衡时间30 min,pH值6.0,即接近零电荷点时对Cd(Ⅱ)的吸附量最大。初始浓度、黄铁矿粒径对吸附Cd(Ⅱ)的影响表明,最大吸附量分别在Cd(Ⅱ)浓度为350 mg/L和粒径为200目时。实验数据与Freundlich等温线拟合良好。初步探讨了黄铁矿吸附Cd(Ⅱ)的机理。研究表明,天然黄铁矿可以有效除去有毒有害重金属Cd(Ⅱ),是处理工业废水的优良吸附剂。     

赤泥-黄土协同净化含Cd(Ⅱ)酸性矿井废水

为改善固体废弃物赤泥(red mud, RM)对含Cd(Ⅱ)酸性矿井废水(acid mine drainage, AMD)的净化能力,采用RM和天然黄土(loess, L)协同处理含Cd(Ⅱ)-AMD。通过批试验探究了RM和L的质量比、初始pH、接触时间、投加量和颗粒粒径对RM和L混合材料(RM-L)处理AMD效果的影响。结果表明：L显著改善了RM-L对酸性溶液的pH缓冲能力,降低碳酸盐结合态Cd(Ⅱ)的占比。RM-L协同处理含Cd(Ⅱ)-AMD的最优质量比为7∶3。增加最优质量比下RM-L(RM-L₇₃)的投加量和减小RM-L₇₃的颗粒粒径均能够提高Cd(Ⅱ)的去除效率。对于初始浓度为100 mg/L和初始pH=3的AMD,8 g/L的RM-L₇₃对Cd(Ⅱ)的去除率可达99.2%,并能够将AMD的pH提高至8.0。通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)发现RM和L混合后的RM-L₇₃颗粒具有良好的...     

含邻苯二酚基团N-炔丙基酰胺螺旋聚合物对金属离子的吸附研究

设计合成了一类侧链上含有邻苯二酚基团的N-炔丙基酰胺螺旋聚合物,研究了其对水溶液中的Fe(Ⅲ), Ni(Ⅱ)和Cu(Ⅱ) 3种金属离子的吸附行为。结果表明,两种金属离子共存时存在竞争吸附,三者的竞争吸附关系为Fe(Ⅲ)＞Cu(Ⅱ)＞Ni(Ⅱ);共聚物吸附Fe(Ⅲ)的动力学过程可用准一级动力学模型来描述;吸附后所形成的Fe(Ⅲ)络合物中,聚合物的二级结构随Fe(Ⅲ)的吸附量变化而变化,两者之间存在定性关系。