醛基纤维素固化单宁树脂的制备及其对盐酸小檗碱的吸附

纤维素经高碘酸钠氧化制备醛基纤维素,再通过酚醛反应将单宁固定在醛基纤维素上合成醛基纤维素固化单宁树脂,考察了醛基纤维素固化单宁树脂对盐酸小檗碱的吸附性能.当盐酸小檗碱的初始质量浓度为300 mg/L、吸附温度为298 K时,醛基纤维素固化单宁树脂对盐酸小檗碱的吸附量为143.66 mg/g;当盐酸小檗碱的初始质量浓度低于50 mg/L时,醛基纤维素固化单宁树脂对盐酸小檗碱的吸附率达91.64%以上;醛基纤维素固化单宁树脂对盐酸小檗碱的吸附符合Langmuir吸附模型和准一级动力学方程;该树脂经过4次重复使用后,对盐酸小檗碱的吸附量没有显著下降.     

三唑型磁性螯合树脂的合成、表征及吸附性能研究

采用化学共沉淀制备油酸包覆的纳米Fe_3O_4;在乙醇/甲苯溶剂中用分散聚合法制备微米级磁性聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA-Fe_3O_4),然后用3-氨基-1,2,4-三氮唑对其进行化学修饰引入功能基团.经振动样品磁强计(VSM)检测,所制备的纳米Fe_3O_4和树脂具有超顺磁性;红外光谱(FTIR)证实了树脂的结构;通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察,树脂具有微米级尺寸和核-壳结构.采用对几种常见金属粒子的24 h静态吸附来考察树脂的吸附选择性及吸附容量,发现树脂对Cu~(2 )有吸附选择性,最大吸附容量达3.24 mmol/g.     

Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料制备及其吸附Pb~(2+)性能

采用蒸发酸纯化多壁碳纳米管(MWCNTs),共沉淀法制备Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料.通过傅里叶红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)和磁性能检测(VSM)对合成的Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料组成、结构、形貌、性能等进行表征,并对溶液中的Pb~(2+)进行吸附研究.结果表明:Fe_3O_4纳米颗粒成功嫁接到多壁碳纳米管的表面;Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料具有超顺磁性,饱和磁化强度为50.10A·m~(-2)/kg,剩磁和矫顽力为0,可通过磁铁将Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料从溶液中分离出来;Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料吸附溶液中的Pb~(2+),开始的15min内吸附量达到43.57mg/g,6h后吸附达到平衡,平衡吸附量为50.28mg/g.     

磁性吸附剂Fe_3O_4/CS/ATP的合成及对亚甲基蓝的吸附特性

以壳聚糖(CS)和三聚磷酸钠为载体,以活化凹凸棒土(ATP)和四氧化三铁磁性纳米粒子(Fe_3O_4)为目标包裹物,采用离子凝聚法制备了一系列的Fe_3O_4/CS/ATP磁性复合材料.利用透射电子显微镜(TEM)对其材料结构和形貌进行了表征,并考察了复合材料对亚甲基蓝(MB)的吸附性能.结果表明:壳聚糖薄膜和四氧化三铁纳米颗粒成功包裹在凹凸棒土表面;在pH=2,吸附剂为0.02g,时间为45min,亚甲基蓝浓度为50mg/L,吸附容量可达66.32mg/g.Fe_3O_4/CS/ATP磁性复合材料亚甲基蓝(MB)的吸附符合Langmuir等温模型,吸附动力学符合准二级动力学模型,计算热力学参数的值可确定此吸附过程是可以自发进行的吸热过程.     

纳米Fe_3O_4表面聚合磁微粒对芴和荧蒽的吸附性能研究

以表面聚合法制备纳米Fe_3O_4表面聚合磁微粒,研究纳米Fe_3O_4表面聚合磁微粒对芴和荧蒽的吸附热力学和动力学特性.结果表明,纳米Fe_3O_4表面聚合磁微粒对芴和荧蒽等温吸附过程符合准二级动力学方程.在5 22 mg/L浓度范围内,纳米Fe_3O_4表面聚合磁微粒对芴和荧蒽的吸附行为符合Langmuir等温方程,30 60℃温度范围内,吸附自由能ΔG0,吸附焓变ΔH0,吸附熵变ΔS0,表明吸附是一个自发的、吸热的熵增过程.     

氨基水杨酸改性单宁基树脂的制备及其对Ag(I)的吸附

以杨梅单宁为原料,采用氯代的方法制备得到氯化单宁,再与氨基水杨酸反应得到氨基水杨酸改性单宁,然后经多聚甲醛交联得到氨基水杨酸改性单宁基树脂.采用傅里叶变换红外光谱仪对氨基水杨酸改性单宁基树脂的结构进行表征,并探究了溶液pH值、Ag(I)初始质量浓度、温度、时间等因素对氨基水杨酸改性单宁基树脂吸附性能的影响.结果表明,在温度为318 K、pH值为5.0、吸附时间为7 h、Ag(I)初始质量浓度为260 mg/L时,氨基水杨酸改性单宁基树脂对Ag(I)的最大吸附量可达239.6 mg/g,吸附过程符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型.这说明氨基水杨酸改性单宁基树脂具有良好Ag(I)吸附性能.     

三乙烯四胺基蔗渣纤维素的制备及其对Cu(Ⅱ)的吸附研究

为了处理Cu(Ⅱ)低浓度污染的水溶液,对天然高分子原料蔗渣纤维素改性,接入三乙烯四胺,制备三乙烯四胺基蔗渣纤维素,并对制备过程工艺条件进行优化,结果表明,蔗渣纤维素与环氧氯丙烷固液比为1∶7,纤维素与环氧氯丙烷反应温度为25℃,反应介质NaOH溶液的质量浓度为2.5%时,吸附性能最好。当溶液Cu(Ⅱ)初始浓度为20 mg/L,吸附剂加入量为10 g/L,溶液pH为6,吸附时间为40 min,吸附温度为15℃时,吸附后Cu(Ⅱ)浓度为0.72 mg/L,达到国家地面Ⅱ类水质标准,并对吸附过程作了Langmuir模型和准二级吸附动力学模型研究。     

毛竹遗态Fe_2O_3/Fe_3O_4/C复合材料对水中铬(Ⅵ)的吸附

以毛竹遗态Fe_2O_3/Fe_3O_4/C复合材料为吸附剂,研究铬(Ⅵ)不同的初始浓度、溶液初始pH不同、吸附剂不同的投加量、不同粒径的条件下对吸附效果的影响。结果表明:Cr(Ⅵ)溶液初始p H对吸附效果的影响最为显著,其次是吸附剂用量。温度、振荡时间、投加量等因素对Cr(Ⅵ)吸附作用影响不大。优化工艺的组合为:Cr(Ⅵ)浓度为10 mg/L,溶液初始pH=1,温度为45℃,吸附剂粒径小于100目,吸附剂用量为0.5 mg/50 mL,吸附时间为5 h。     

磁性沸石的制备及吸附溶液中氨氮

以人造沸石为原料采用化学共沉淀方法制得磁性沸石,并对其吸附溶液中氨氮的性能进行了评价,XRD和FTIR分析表明:Fe以Fe_3O_4的形式存在于磁性沸石中;磁性沸石吸附溶液中的氨氮是一个自发的放热反应,吸附速率较快,10 min即达到吸附平衡;溶液pH 3~11时对吸附未产生明显影响,但pH低于3或高于11不利于吸附;25℃、pH为6条件下,磁性沸石对氨氮的最大吸附量为42.41 mg/g.     

磁性Fe_3O_4纳米微球与H_2O_2类芬顿体系催化氧化罗丹明B

采用溶剂热法成功制备出磁性Fe_3O_4纳米微球,与H_2O_2构建类芬顿(类Fenton)体系,去除印染废水中一种典型的阳离子染料——罗丹明B(RhB).借助X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对催化剂进行表征,并探讨了H_2O_2用量、纳米粒子投加量、温度、pH值和RhB初始质量浓度等因素对RhB去除效果的影响。实验结果表明:当H_2O_2用量为140mmol/L,磁性Fe_3O_4纳米粒子投加量为1.2g/L,温度为30℃,pH值为3,RhB初始质量浓度为20mg/L时,反应30min即可去除90%,反应60min后已基本完全去除。     

磁性MOFs复合材料(Fe3O4@HKUST-1)的制备及其对U(VI)的吸附研究

以Fe_3O_4磁性纳米粒子、Cu(NO3)2·3H2O和均苯三甲酸为主要原料合成了一种新型磁性MOFs复合材料-Fe_3O_4@HKUST-1,对其进行XPS、SEM、XRD以及FT-IR表征分析,结果显示该复合材料形貌结构是以Fe_3O_4磁性纳米粒子为核,HKUST-1将其包裹在内.以Fe_3O_4@HKUST-1作为吸附剂,研究不同环境条件下(pH、浓度和吸附时间)对铀的吸附影响.在pH为4的条件下,铀在Fe_3O_4@HKUST-1上有较高的吸附量.Fe_3O_4@HKUST-1对U(Ⅵ)的吸附符合二级动力学模型以及Langmuir等温吸附模型.研究结果表明,Fe_3O_4@HKUST-1对水中U(Ⅵ)有着良好的吸附能力,可作为一种高效的铀吸附材料.     

竹木质纤维素吸附水溶液中铅离子的研究

采用盐酸对竹木质纤维素进行改性,研究其吸附水溶液中铅离子的性能。采用傅立叶红外(FT-IR)对其结构进行了表征。研究了溶液pH、吸附时间、吸附剂用量、溶液浓度等对吸附容量的影响。实验结果表明,4 h后达到吸附平衡,在Pb(II)溶液浓度在100 mg/L时,pH在4.5~5.5范围内时达到最大吸附量,盐酸改性的竹木质纤维素吸附性能较高,表明HCl改性后的竹木质纤维素吸附性能得到提高。利用竹木质纤维素来吸附重金属离子,具有绿色环保,无污染点成本低廉等优点,具有良好的应用前景。     

硅胶分离富集-火焰原子吸收法测定镉和锰

利用高温处理过的硅胶作为固相萃取剂,富集样品中的痕量金属Cd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ),并用火焰原子吸收光谱法(FAAS)进行检测。考察了硅胶用量、pH、酸体积、酸浓度等对吸附率和解吸率的影响,同时考察了静态饱和吸附容量和共存离子的影响。结果表明,当硅胶用量为0.3 g和pH为6.0时,硅胶对Cd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附率均可达到90%以上;用0.1 mol/L的HNO3可把吸附在硅胶上的Cd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)定量洗脱。硅胶对Cd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的静态饱和吸附容量分别为45.5 mg/g和35.3 mg/g;此法对Cd(Ⅱ)的检出限为3.10μg/L,对Mn(Ⅱ)的检出限为2.90μg/L;相对标准偏差分别为2.1%和2.2%。在优化的实验条件下,实测水样中Cd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的含量,加标回收率均为97%~104%,结果令人满意。     

超顺磁纳米Fe3O4磁性流体的制备及其在交变磁场中的发热性能

采用两步法以油酸为表面活性剂对纳米Fe_3O_4磁性粒子进行表面修饰,制备出稳定的Fe_3O_4油基磁性流体。通过透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)对油酸修饰后的纳米Fe_3O_4磁性粒子的形貌、结构与磁性能进行了表征。结果表明,在表面活性剂存在时,可以有效地减少纳米Fe_3O_4磁性粒子之间的团聚,同时使油基磁性流体具有良好的稳定性和发热性;纳米Fe_3O_4磁性粒子的饱和磁化强度为66.35 A·m2/kg,剩余磁化强度为0,具有超顺磁性;在外加交变磁场下,纳米Fe_3O_4油基磁性流体在20 min时,发热温度可达55.9℃。     

磁性Fe_3O_4/α-Fe_2O_3核壳材料降解水中亚甲基蓝

以Fe_3O_4为核,以α-Fe_2O_3为壳层,合成出一种核壳结构的Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米复合材料.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X-射线衍射仪(XRD)等表征手段对核壳材料的形貌、组成及结构等进行了表征,并将其应用于亚甲基蓝溶液的降解.结果表明:核壳结构的Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米粒子粒径约为50~80nm.当H_2O_2用量为0.23mol/L,Fe_3O_4/α-Fe_2O_3投加量为5g/L,pH值为2,亚甲基蓝溶液初始质量浓度为5.0mg/L,60min内亚甲基蓝的降解可达98.7%.Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米粒子经过3次循环使用后,对亚甲基蓝仍具有较好的降解能力.     

假单胞菌菌株4-05生物质对二价锰离子的吸附与动力学表征

以假单胞菌(Pseudomonas sp.4-05)生物质为吸附材料,设置不同生物质添加量、不同二价锰离子(manganese,Mn(Ⅱ))起始质量浓度、不同温度和时间条件,研究Mn(Ⅱ)被生物质吸附的效率.采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型及准一级动力学、准二级动力学和颗粒内扩散模型研究生物质对Mn(Ⅱ)的吸附特性.结果表明,超过一定范围后生物质添加量的增加不利于Mn(Ⅱ)吸附;但在5 g·L-1生物质添加量条件下,随着Mn(Ⅱ)质量浓度的增加其吸附容量也随之上升,说明溶液离子强度可促进Mn(Ⅱ)向生物质的传递.菌株4-05生物质对50 mg·L-1Mn(Ⅱ)的吸附平衡时间为90~120 min,且温度的升高有利于Mn(Ⅱ)吸附量的提高,说明该吸附属于吸热反应.Langmuir模型和Freundlich模型都能较好地拟合吸附反应,表明该吸附过程可能属于非均匀生物质表面的单层吸附,其理论吸附容量可达21.8 mg·g-1.动力学拟合结果表明,Mn(Ⅱ)被菌株4-05生物质吸附是一个表面扩散和粒内扩散同时进行的过程,但反应速率取决于前者.两种动力学模型计算得到的平衡吸附容量与实验值都比较接近,但准二级动力学型拟合的可决系数高于准一级动力学模型,说明Mn(Ⅱ)的吸附以化学吸附为主且受吸附剂和吸附质质量浓度的复合影响.     

磁性石墨烯基负载CeO2(magG/CeO2)应用于废水中亚甲基蓝的去除研究

首先通过溶剂热法制备Fe_3O_4,再通过离子强度调控法将Fe_3O_4负载到二维氧化石墨烯(GO)片层结构上,形成Fe_3O_4/GO复合纳米材料(magG),再以共沉淀法制备Fe_3O_4/GO/CeO_(2 )(magG/CeO_2)复合纳米材料,并将其作为纳米吸附剂应用于亚甲基蓝的吸附去除研究。该magG/CeO_2复合纳米材料具有Fe_3O_4磁核、GO二维片状结构及CeO_2功能材料赋于其方便磁分离性能、提供更多的吸附位点,对亚甲基蓝表现出良好的吸附性能。magG/CeO_2多功能复合纳米材料通过红外光谱(FT-IR)技术表征,并优化该magG/CeO_2吸附剂的用量、溶液初始pH、震荡时间、解吸剂H_2O_2的用量等条件,进一步考察该纳米吸附剂对亚甲基蓝的再循环次数及最大吸附量。实验结果表明,在最佳条件下,对亚甲基蓝的吸附去除率达97%以上;经过5次吸附-解吸-再吸附循环过程,对亚甲基蓝的吸附率仍保持在85%以上;最大吸附容量q_(max)=12.75 mg/g, magG/CeO_2复合纳米材料是一种新型的、性能优良的纳米吸附剂材料,对亚甲基蓝具有高效吸附去除的效果。     

RGO/TiO_2/Fe_3O_4复合纳米材料的制备及其对甲基橙废水的脱色效果

通过水热法制备Fe_3O_4磁性纳米微球,以此为核包覆TiO_2,并将核壳结构的TiO_2/Fe_3O_4附着在还原氧化石墨烯(RGO)片层结构上;利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N2吸附-脱附、X射线衍射仪(XRD)、震动样品磁强计(VSM)和X射线光电子能谱(XPS)表征了RGO/TiO_2/Fe_3O_4磁性复合纳米材料的形态结构、包覆情况、磁性和元素种类,同时考察了该催化剂在紫外光照射下催化脱色甲基橙的效果。实验结果表明,TiO_2均匀地包覆在Fe_3O_4表面,RGO/TiO_2/Fe_3O_4磁性复合纳米材料的比饱和磁化强度为19.0emu/g。以甲基橙的水溶液为模拟污染物,紫外光照射90min后RGO/TiO_2/Fe_3O_4复合纳米材料对甲基橙的脱色率达到91%。     

Fe3O4@SiO2@CeO2应用于废水中亚甲基蓝的吸附研究

首先通过溶剂热法制备Fe_3O_4磁核作为种子,然后通过St9ber法在种子外包覆SiO_2层,再在SiO_2层上通过均匀沉淀法使CeO_2沉积在表面,得到Fe_3O_4@SiO_2@CeO_2磁性纳米材料,并将其作为纳米吸附剂应用于废水中亚甲基蓝的吸附研究。通过优化该吸附剂的用量、溶液初始pH、震荡时间、解吸剂H_2O_2的用量等条件,进一步考察该纳米吸附剂对亚甲基蓝的再循环次数及最大吸附量。实验结果表明,在最佳条件下,该纳米吸附剂对亚甲基蓝的吸附率达82%以上,经过吸附-脱附-再吸附5次循环过程,其对亚甲基蓝的吸附率仍保持在80%以上,且最大吸附容量q_(max)=60.96 mg/g。一方面利用Fe_3O_4磁核方便磁分离功能,另一方面CeO_2层对亚甲基蓝表现出高效吸附性能,该多功能Fe_3O_4@SiO_2@CeO_2磁性纳米材料作为一种纳米吸附剂,可以潜在地应用于环境废水中亚甲基蓝染料的吸附及去除研究。     

磁性聚苯乙烯-苯甲氨二乙酸对Cu~(2+)富集性能的研究

为制备新型材料用于快速分离富集水中的微量铜元素,以磁性硅胶微球为核,N-(4-乙烯基)-苯甲氨二乙酸为单体,二乙烯基苯为交联剂,采用热引发聚合制备了磁性聚苯乙烯-苯甲氨二乙酸复合材料.通过傅里叶红外光谱、透射电镜和热重分析对复合材料的组成和结构特性进行了表征,并用Cu~(2+)研究了其富集性能和相关吸附动力学.结果表明:具有官能团的聚合物成功地包覆在了Fe_3O_4纳米粒子表面.10 mg吸附剂在pH值为5的10 m L Cu~(2+)溶液(25 mg·L-1)中,15 min达到吸附平衡且吸附率可达93%.Cu~(2+)在EDTA溶液(0.1 mol·L-1)中15 min可快速洗脱,洗脱率达95%.Cu~(2+)在材料上的吸附行为与准二级动力学模型拟合较好.