改性纤维素吸附剂对重金属离子的吸收

纤维素中含有许多亲水性的羟基基团,通过羟基的衍生化反应,可以将其制备成重金属离子的吸附剂。本文首先介绍了改性纤维素吸附剂制备的原料、步骤,接着阐述了改性纤维素吸附重金属离子的机理,最后探讨了影响改性纤维素吸附的一些因素。     

改性纤维素吸附剂的制备及其对重金属离子的吸附

纤维素中含有许多亲水性的羟基基团，通过羟基的衍生化反应，可以将其制备成重金属离子的吸附剂。本文首先介绍了改性纤维素吸附刺制备的原料、步骤，接着阐述了改性纤维素吸附重金属离子的机理，最后探讨了影响改性纤维素吸附的一些因素。     

改性菠萝皮渣纤维素固定化菠萝蛋白酶研究

为了探究改性纤维素作为固定化酶载体的可行性,在离子液体中用L-丝氨酸对提取的菠萝皮渣纤维素进行均相改性,并将改性菠萝皮渣纤维素用于固定化菠萝蛋白酶。采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪以及X射线衍射光谱仪对菠萝皮渣纤维素、改性菠萝皮渣纤维素以及固定化酶进行了表征。结果表明,菠萝皮渣纤维素被成功改性,晶体结构从纤维素Ⅰ型转变为纤维素Ⅱ型;菠萝蛋白酶成功地固定在改性菠萝皮渣纤维素上,且固定化酶较改性菠萝皮渣纤维素的热稳定性得到提升。对酶的固定化工艺和酶学特性进行研究,结果表明,固定化酶的优化制备工艺为菠萝皮渣纤维素与离子液体的质量比为3∶100,L-丝氨酸与菠萝皮渣纤维素的质量比为1∶1,戊二醛溶液体积分数为1%,交联时间为1.0h。与游离菠萝蛋白酶相比,固定化菠萝蛋白酶具有更好的温度稳定性和酸环境稳定性。     

改性秸秆纤维素对苯胺的吸附性能研究

采用酸碱法提取出植物纤维素,对其改性后的纤维素进行苯胺吸附实验研究,分别考察了纤维素来源、吸附剂的用量、接触时间、溶液pH值对改性纤维素的吸附性能的影响。结果表明,采用玉米秸秆制的改性纤维素吸附效果最好,在30℃下,当吸附时间30 min,pH值为7时苯胺的吸附效果最好。     

改性水果皮对水中六价铬吸附性能研究

利用巯基乙酸方法对苹果皮、柚子皮进行改性处理。通过在不同温度、吸附剂质量和六价铬溶液浓度的条件下,对改性后的苹果皮和柚子皮吸附六价铬溶液的吸附性能进行比较。结果表明,温度、吸附质浓度对吸附剂的吸附效果影响明显。二者的吸附过程都符合二级动力学方程。     

改性花生壳对重金属Cr(VI)的吸附性能研究

为了解决处理含铬等重金属废水时成本高和效率低等问题,采用吸附法去除Cr(VI),筛选廉价且吸附性能较好的吸附剂成为研究中的热点问题。而纤维素类农作物废弃物是廉价吸附剂的重要来源,文中选用花生壳为吸附剂原料,采用盐酸对其表面进行酸化改性。考察了pH值、温度、Cr(VI)初始浓度、改性花生壳投加量和吸附时间对铬离子吸附效果的影响。结果表明,最佳吸附条件为pH=1,温度为50℃,铬离子浓度为50 mg/L,吸附剂投加量为10 g/L,吸附时间为140 min.通过考察反应动力学过程,发现改性花生壳吸附符合准二级反应动力学方程,Freundlich等温吸附模型也能较好地描述改性花生壳对铬离子溶液的等温吸附过程。经过分析研究和实验验证,改性花生壳对吸附废水中的Cr(VI)是可行有效的。     

改性花生壳对重金属Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

为了解决处理含铬等重金属废水时成本高和效率低等问题,采用吸附法去除Cr(Ⅵ),筛选廉价且吸附性能较好的吸附剂成为研究中的热点问题.而纤维素类农作物废弃物是廉价吸附剂的重要来源,文中选用花生壳为吸附剂原料,采用盐酸对其表面进行酸化改性.考察了pH值、温度、Cr(Ⅵ)初始浓度、改性花生壳投加量和吸附时间对铬离子吸附效果的影响.结果表明,最佳吸附条件为pH=l,温度为50℃,铬离子浓度为50 mg/L,吸附剂投加量为10 g/L,吸附时间为140 min.通过考察反应动力学过程,发现改性花生壳吸附符合准二级反应动力学方程,Freundlich等温吸附模型也能较好地描述改性花生壳对铬离子溶液的等温吸附过程.经过分析研究和实验验证,改性花生壳对吸附废水中的Cr(Ⅵ)是可行有效的.     

双氰胺修饰环氧纤维素对甲基橙溶液的吸附研究

通过甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)对纤维素进行化学改性得到环氧纤维素,在环氧纤维素上引入功能基团双氰胺,合成了双氰胺改性的环氧纤维素吸附剂(CMS),并通过FT-IR,TGA/DTA,SEM对其结构进行了表征.将CMS用于甲基橙的吸附研究,对吸附时间、温度、pH、初始浓度进行考察,确定了最佳实验条件.对实验数据进行吸附等温线拟合,结果表明,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,最大理论吸附容量为213.22mg·g-1;与实际实验数据相吻合;同时吸附过程符合准二级动力学方程.     

磷酸化油菜秸秆纤维素吸附剂的制备和对牛血清白蛋白的吸附

以天然产物油菜秸秆纤维素粉为基质,二甲基甲酰胺为交联剂,磷酸为修饰剂,制备了新型磷酸化油菜秸秆纤维素生物吸附剂.用红外光谱、透射电子显微镜和X射线光电子能谱,对油菜秸秆纤维素粉和磷酸化油菜秸秆纤维素吸附剂进行了表征.研究了油菜秸秆纤维素粉改性前后溶液的pH、吸附时间、BSA的初始浓度、温度和离子强度等因素对牛血清白蛋白(BSA)的吸附的影响.结果表明:在25℃,pH 5.0、6.0,吸附20 h的条件下,磷酸化油菜秸秆纤维素粉微球对BSA的吸附容量为127.39 mg/g,而未修饰油菜秸秆纤维素粉微球对BSA的吸附容量只有68.98 mg/g,说明改性获得较好的性能.吸附剂的吸附等温线符合Langmuir方程,属单分子层吸附.     

羧甲基马铃薯渣对水溶液中铅离子吸附性能的优化

为了更有效解决重金属铅离子对水资源污染的严重问题,对羧甲基马铃薯淀粉渣吸附铅离子的性能进行优化研究.以马铃薯淀粉渣为原料,通过醚化改性工艺,制备了羧甲基化马铃薯淀粉渣吸附剂.在单因素试验的基础上,采用Box-Benhnken的中心组合试验设计及响应面分析法,研究了吸附剂用量、吸附时间和pH值三因素对水溶液中铅离子吸附效...     

氨基磺酸铵-细菌纤维素对Pb~(2+)的吸附性能及机理

为了提高细菌纤维素(BC)对重金属离子的吸附性能,以细菌纤维素为原料通过化学修饰的方法对其进行改性,制备了新型的重金属离子吸附剂氨基磺酸铵-细菌纤维素(ASBC).同时将制得的ASBC用于吸附重金属Pb2+,考察了其对Pb2+吸附性能,并对吸附机理进行了初步研究.结果表明:pH值是影响氨基磺酸铵-细菌纤维素对Pb2+吸附效果的重要参数,对Pb2+的吸附符合二级反应动力学特征和Langmuir吸附等温方程,并具有良好的线性,说明ASBC对Pb2+是典型的单分子层吸附;静电吸引和螯合作用是吸附的主要机理之一.     

微波改性吸附剂的低浓度SO2吸附模型研究

以精炼炉渣和粉煤灰为原料,采用微波改性工艺制作吸附剂,研究改性吸附床层高度、流速和入口浓度等因素对穿透曲线的影响,并提出了改性吸附剂固定装置吸附过程的简化数学模型.结果表明,改性吸附剂的计算值与试验值相吻合,说明所采用的模型具有一定的准确性.     

柚子皮生物吸附剂的制备及其对重金属铅离子的吸附应用

废弃的柚子皮中富含大量的木质素、纤维素、多糖及果胶等成分,因而具有与重金属发生作用的功能团,可作为重金属离子的吸附剂。研究以柚子皮粉和经过碱化改性、酯化改性、壳聚糖交联处理的柚子皮粉为吸附剂对铅离子(Pb2+)的吸附情况进行比较,选择出最佳改性处理方法;然后考察最佳改性后的吸附剂在不同的吸附条件下,即吸附时间、吸附温度、Pb2+的初始浓度、吸附时的pH和吸附剂的用量对吸附效率的影响,探究出最佳的吸附剂使用条件;最后探究了吸附剂的吸附动力学特性。结果表明:碱化改性的柚子皮吸附剂在pH为4~6、温度为45℃、吸附剂的投加量为10 g/L、吸附时间为60 min、Pb2+初始浓度约为140 mg/L的条件下,对Pb2+的吸附效果最佳,吸附效率达到92%以上。吸附动力学方程为t/qt=0.207 3+0.103 5 t。     

黑曲霉改性沼渣对水中Pb(Ⅱ)的生物吸附

经黑曲霉改性的沼渣首次作为生物吸附剂,处理含Pb~(2+)模拟废水,并取得较高吸附量。经黑曲霉改性后,沼渣比表面积由1.524 7 m~2·g~(-1)提高到7.054 2 m~2·g~(-1);且沼渣表面长有大量气生菌丝体与孢子,表明黑曲霉改性过程具有提高沼渣吸附潜力的作用。研究选取不同p H和投加量作为影响因素探求其对生物吸附量的影响。实验结果表明,最适合p H为4～自然p H,在投加量为0.1 g、温度为30℃、自然p H条件下,沼渣和改性沼渣对于Pb~(2+)的最大吸附量分别为2.86 mg·g~(-1)、6.32 mg·g~(-1);说明黑曲霉改性沼渣的吸附能力优于沼渣,主要是由于黑曲霉菌分泌的酶和产生的孢子与气生菌丝体提高了沼渣表面的吸附特性。改性沼渣的吸附动力学数据对二级动力学方程的拟合效果最好,说明改性沼渣的生物吸附更多涉及到化学吸附。因此,黑曲霉改性后的沼渣可能成为一种有前景的生物吸附剂。     

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。     

硅胶的改性及其脱碳性能研究

以稀硫酸溶液改性硅胶得到新型CO2吸附剂,探究CO2静态吸附中的硫酸浓度(cs)与吸附温度(ts)对CO2吸附量的影响,得到了最佳制备与吸附条件:cs=0.125 mol·L-1,ts=20℃,此时CO2吸附量可达33.97 mL·g-1.为了揭示吸附剂结构性能,分析吸附机制,对吸附剂进行氮气吸脱附分析,结果表明:硫酸溶液的浸渍具有清理硅胶孔道与扩孔效果,增加硅胶表面羟基数量,对CO2吸附有着良好的促进作用,有效地降低了CO2吸附温度的敏感性.通过对改性吸附剂的吸附动力学与热力学分析,表明改性后吸附剂符合准二级动力学模型.在不同吸附温度下,热力学参数保持VH0>0,VS0>0,VG0<0,表明反应是吸热过程,改性后吸附反应正向自发,温度越高自发进程越快.另外吸附剂重复使用10次后仍然保持较高吸附效果,为工业应用提供了可能.     

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 .     

纤维素黄原酸酯对水中Ni~(2+)离子的吸附研究

采用脱脂棉与二硫化碳反应制备纤维素黄原酸酯,并对含镍离子的废水进行吸附研究,考察了吸附温度、吸附时间、溶液pH值以及吸附剂用量等因素对吸附率及吸附量的影响.结果表明,当吸附温度为50℃、吸附时间为2h、溶液pH值为8.0、吸附剂用量为2.0g时,纤维素黄原酸酯对镍离子吸附量可达26.11mg/g,吸附率97.18%.纤维素黄原酸酯对镍离子的吸附效果较好而且纤维素黄原酸酯的制备工艺简单,是一种高效、价廉的水处理剂.     

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。     

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.