硼酸亲和整体柱的制备及其在液相色谱中的应用

选用4-乙烯基苯硼酸(VPBA)为亲和单体、乙二醇/二甘醇为致孔剂,在常规液相色谱柱内,通过乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)交联作用原位聚合,制备了一种硼酸整体柱。通过优化VPBA与EDMA的质量比优化整体柱性能,并用扫描电子显微镜(SEM)及N2吸附法(BET)测定其结构及孔径分布。结果表明:聚(VPBA-co-EDMA)整体柱对辣根过氧化物酶(糖蛋白)的动态吸附量为2.338 mg/g,大于牛血清白蛋白(非糖蛋白)的吸附量0.025mg/g。在高效液相色谱(HPLC)分离中,该柱可快速分离含顺式羟基的化合物,进一步应用于对人全血试样的糖化血红蛋白分离,表现了优良的分离性能,且准确度与酶法测试结果相近,相对标准偏差(RSD)=2.6%。     

稀土掺杂铁炭复合材料处理含砷废水

针对毒性大、污染严重的含砷废水,采用铁粉和活性炭为原料,加入一定的粘合剂制备铁炭复合材料,然后在复合材料中掺杂二氧化铈(Ce O2)制备了新型铁炭复合材料,研究考察了制备过程中铁炭质量比、二氧化铈质量分数、焙烧温度等3个因素对材料吸附As(Ⅲ)性能的影响,并对吸附过程进行了动力学研究。结果表明,稀土掺杂铁炭复合材料对废水中的As(Ⅲ)具有显著的吸附效果。在铁炭质量比为1∶1、二氧化铈质量分数为3%、焙烧温度为600℃的条件下所制得的稀土掺杂铁炭复合材料对于含As(Ⅲ)浓度为10 mg/L的废水除砷率高达93.39%。动力学研究表明,复合材料对于含As(Ⅲ)浓度为10~30 mg/L的废水具有良好的吸附效果,平衡吸附容量最高可达3.890 mg/g,吸附规律符合Lagergren一级动力学方程和颗粒内扩散模型,吸附过程主要受颗粒内扩散的控制。     

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.     

刺桐胰蛋白酶抑制剂亲和层析填料的制备及应用

研究用交联琼脂糖为载体,三聚氯氰为活化剂,刺桐胰蛋白酶抑制剂为配基,制备亲和填料的方法.通过紫外和红外光谱分析,对制备的填料进行表征.用制备的亲和填料吸附重组人组织型纤溶酶原激活剂突变体(reteplase,r-PA),研究吸附与解吸附条件.结果表明,用该方法制备的亲和填料,制备工艺简单,吸附性能良好,对r-PA的吸附量为8.76 mg·g-1.解吸附完全,不影响活性,可以用来分离纯化r-PA.     

新型固定金属离子亲和吸附剂的制备及对蛋白质的吸附研究

以β-环糊精(β-CD)键合硅胶为载体,亚氨基二乙酸(IDA)为螯合基,制备了新型固定金属离子亲和吸附剂.通过13C固体核磁、元素分析对其进行了表征.研究了吸附剂对牛血清蛋白(BSA)的吸附特性,25℃时吸附剂对BSA的最大吸附量达35 mg/g吸附剂.     

Fe3O4/GO/ZnO材料的制备及其对盐酸土霉素吸附研究

首先采用工艺较为简单的溶剂热法制备Fe₃O₄材料,对其进一步修饰后可得到Fe₃O₄/GO复合材料,最后通过化学共沉淀法制备得到具有磁性的纳米材料Fe₃O₄/GO/ZnO,并将该材料用于盐酸土霉素的吸附研究中。考察了盐酸土霉素的起始浓度、pH以及吸附剂的用量等因素对盐酸土霉素吸附效果的影响,还考察了纳米材料的再生循环次数及最大吸附量。结果表明：盐酸土霉素起始浓度为18 mg/L,pH值为3,材料用量为0.003 2 g等最佳条件下,该材料的最大吸附量达到191.93 mg/g,前再生3次吸附量保持在150 mg/g左右,故制备的Fe₃O₄/GO/ZnO磁性纳米材料对盐酸土霉素具有较好的吸附能力和稳定性。     

GO/APT复合材料对水中Cd(II)的吸附研究

将氧化石墨烯(GO)与凹凸棒土(APT)通过插层化学的方法制备了氧化石墨烯/凹凸棒土(GO/APT)复合材料,并研究了其对水中Cd(II)的吸附性能,考察了pH值、温度、吸附时间和吸附剂的用量等因素对吸附性能的影响.研究结果表明:制备的GO/APT复合材料具有优异的吸附性能.在温度为298 K、pH值为7、t=24 h条件下,该复合材料对水中Cd(II)的最大吸附量为216.0 mg·g^-1,其吸附等温线符合Langmuir方程、吸附过程可用准1级动力学方程描述.吸附热力学研究表明该吸附过程属于自发吸热过程.与纯GO和APT粉末相比,GO/APT复合材料对水中的Cd(II)的吸附性能更好.     

P(AA-co-AMPS)/MMT复合材料的制备及其对Pb~(2+)的吸附行为

基于原位聚合的方法,制备了一种具有网络结构的P(AA-co-AMPS)/MMT复合材料,通过FT-IR、XRD、TGA和SEM对其结构进行了表征,探究了P(AA-co-AMPS)/MMT复合材料对Pb~(2+)的吸附特性。结果表明:MMT已成功接枝于P(AA-co-AMPS)聚合物中,形成了热稳定较好的复合物;相比于P(AA-co-AMPS)聚合物而言,MMT粒子的引入使得P(AA-co-AMPS)/MMT复合材料具有更大的比表面积和吸附位点。在pH=5.0、吸附时间100min、Pb~(2+)溶液初始浓度0.01mol/L和P(AA-co-AMPS)/MMT用量0.10g的条件下,复合材料对Pb~(2+)的吸附量达到388.7mg/g,且吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。与蒙脱土相比,P(AA-co-AMPS)/MMT复合材料具有更高的吸附容量。     

氨基官能化的扩孔MCM-41复合材料吸附捕集CO_2

制备了扩孔的介孔氧化硅MCM-41,然后以其为载体,通过化学接枝法将3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基-三甲氧基硅烷嫁接到其介孔结构中,制备了氨基官能化的介孔氧化硅复合材料.通过N2吸附脱附实验、红外光谱、热重分析等手段对氨基官能化前后扩孔MCM-41的物理化学属性进行了表征,然后考察了复合材料对CO2的吸附捕集性能.结果表明:与单纯扩孔MCM-41相比,氨基官能化的扩孔MCM-41复合材料的比表面积、总孔容及孔径均减小;同时,所制复合材料对CO2的吸附量明显增大(两者的CO2吸附量分别为28 mg/g和76 mg/g),且在循环CO2吸附脱附实验中呈现出优异的稳定性.     

阴离子木薯淀粉纳米颗粒的制备及其吸附性能

以木薯淀粉为原料,三氯氧磷为交联剂和阴离子化试剂,采用酸水解及W/O微乳液交联法合成了木薯淀粉纳米颗粒(P-SNPs).运用纳米粒度分析仪、X射线衍射仪(XRD)、N2吸附脱附分析仪、扫描电子显微电镜(SEM)等仪器,对P-SNPs的粒度、形貌、结构进行表征,并以亚甲基蓝(MB)、结晶紫和罗明丹B模拟阳离子污染物,研究了P-SNPs的吸附特性.结果表明:P-SNPs为圆整、含有中孔的球形颗粒,平均粒径为237 nm,比表面积高达93.62 cm2/g,结晶度低至3.29％;吸附时间、介质pH值、MB初始浓度对MB的吸附量和吸附效率有显著影响,适当条件下P-SNPs对MB的吸附量和吸附效率分别可达103.72、86.43％,对结晶紫和罗明丹B的吸附量分别可达98.32、83.63 mg/g.P-SNPs具有较好的脱附再生能力,在4次吸附脱附循环之后,吸附量仍然可达77.12 mg/g.P-SNPs对MB的吸附行为研究表明,P-SNPs对MB的吸附为单分子层化学吸附,符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型.     

有机膨润土/酸改性粉煤灰复合材料处理含Cr(Ⅵ)废水

研究了酸改性粉煤灰、经十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)改性处理后的钠基膨润土及其二者的复合材料在处理含Cr(Ⅵ)废水中的应用。研究表明,将经4mol/L硫酸常温25℃浸泡7d改性得到的粉煤灰和经CTMAB(质量分数8%)改性后的钠基膨润土按质量比3∶1混合压片制得的复合材料,兼有吸附效果好且价格低廉的优点,为优选吸附材料;并重点考察了溶液初始pH值、复合材料用量、吸附时间和吸附温度对这种复合材料吸附去除水中Cr(Ⅵ)的影响,确定了最优化的吸附条件,即在pH=1~6,用10g/L复合材料吸附5mg/L Cr(Ⅵ),时间60min,Cr(Ⅵ)的去除率可达92%以上,水中剩余质量浓度为0.35mg/L,达到《污水综合排放标准(GB 8978—1996)》的要求。     

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。     

钛锂铝水滑石/延迟焦的制备及其CO_2吸附性能研究

采用共沉淀法,以延迟焦(DC)为载体制备钛锂铝水滑石/延迟焦复合材料吸附剂(Ti_1Li_3Al_4/xDC,其中,x为钛锂铝水滑石与延迟焦的质量比),探讨该吸附剂的CO_2吸附性能。通过X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG-DSC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等分析方法对复合材料结构、形貌、热稳定性、表面官能团等进行表征;考察x和焙烧温度等因素对复合材料CO2吸附性能的影响。研究结果表明:当x=3,焙烧温度为600℃时,复合材料Ti_1Li_3Al_4/3DC的CO_2吸附量最高,为58.2 mg/g,且10次循环后的吸附稳定性良好。     

双重磁响应复合微球的制备及吸附性能研究

采用种子乳液聚合法制备了Fe3O4@P(NIPAM-co-St)温敏复合微球。利用透射电镜、红外光谱仪、Zeta粒度分析仪、热重分析仪和振动样品磁力计对微球结构进行了表征,通过紫外-可见光分光光度法研究了微球对模型有机物罗丹明B(Rh B)的吸附和磁感应脱附再生行为。结果表明,复合微球呈现多核壳结构,增加聚合体系疏水单体苯乙烯(St)用量,微球中Fe3O4含量和饱和磁感应强度降低;微球中引入适量疏水聚苯乙烯(PS)链段可以提高其对Rh B的吸附量,且酸性条件有利于微球对Rh B的吸附,吸附量可达13.31 mg/g;吸附Rh B的微球在交变磁场作用下的脱附量相对于室温条件明显提高,且微球经过5次使用后,其吸附量仍然可达8.82 mg/g,说明该微球具有良好的双重磁响应特性(磁分离响应和磁感应脱附再生)。     

CoFe_2O_4/rGO磁性复合材料的制备及吸附性能

文章以氧化石墨烯(GO)为原料,通过溶剂热法制备钴铁氧体/还原氧化石墨烯复合材料(CoFe_2O_4/rGO)。利用透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、高分辨透射电子显微镜(high-resolution transmission electron microscope,HRTEM)、场发射扫描电子显微镜(field emission scanning electron microscope,FESEM)、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)等对其进行表征,并研究其对模拟有机染料废水的吸附性能。结果表明:所制备的CoFe_2O_4/rGO复合材料为具有核壳结构的球形纳米颗粒,其平均粒径约为180nm;CoFe_2O_4/rGO能高效吸附阴离子有机染料,对刚果红吸附量高达490.6mg/g,其吸附作用主要是由静电作用力引起的。     

污泥基生物炭对重金属的吸附作用

为研究市政污泥基生物炭对重金属的吸附性能,进而作为吸附材料应用于污染修复中,在900℃下无氧热解制备生物炭,利用静态平衡法测定生物炭对重金属Pb、Zn、Cu、Cd的吸附效果。结果表明:污泥基生物炭具有良好的吸附性能,吸附容量比市售活性炭高一个数量级,对Pb、Zn、Cu、Cd的最大吸附量实测值分别为(104.15±1.60)mg/g、(36.05±0.87)mg/g、(41.30±1.38)mg/g和(37.17±2.59)mg/g。污泥基生物炭具有很强的pH缓冲能力,平衡后溶液pH值大幅提高约2~3,溶液可由酸性变为近中性甚至碱性。平衡过程中,污泥基生物炭可释放大量的Ca2+离子,释放量与重金属离子初始质量浓度正相关,在0.2%污泥基生物炭投加、重金属质量浓度250mg/L以内时,Ca2+离子质量浓度为32.07~72.86mg/L。污泥基生物炭具有很强的重金属吸附能力,主要吸附机理为表面沉淀和离子交换。     

甘氨酸和氨基硅烷改性硅藻土吸附甲醛性能与机理研究

利用液相化学包覆法成功合成了3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTS）和甘氨酸（GLY）改性的两种氨基改性硅藻土（DE）复合材料（即:APTS/DE和GLY/DE），并对气相甲醛进行了高效吸附研究。通过实验，确定了两种复合材料的最佳制备条件，并对其微观结构和形貌进行了表征和分析。通过系列甲醛吸附实验，对两种氨基改性硅藻土复合材料的甲醛吸附性能进行了对比，结果表明:准二级动力学和朗缪尔等温吸附模型能准确地描述吸附过程；在20℃时，最佳条件下制备的APTS/DE和GLY/DE复合材料对气相甲醛的最大吸附量分别为5.83 mg·g?1和1.14 mg·g?1。复合材料的热力学参数计算表明，该吸附过程是自发且放热的；在硅藻土表面接枝的丰富氨基及其引发的席夫碱反应对复合材料高效吸附甲醛起到了关键作用。     

内源微生物激活体系在多孔介质中的吸附规律研究

激活剂是保证内源微生物驱油效果的重要因素。为了确定內源微生物采油用激活体系在油藏多孔介质中的吸附规律,采用静态吸附和动态吸附方法在模拟的油藏条件下研究了激活剂(葡萄糖和硝酸钠)在固体介质石英砂上吸附行为。结果表明:在静态吸附中,葡萄糖和硝酸钠的吸附均符合Langumir吸附模型;葡萄糖的饱和吸附量为1.024 mg/g,高于硝酸钠的饱和吸附量0.897 mg/g。在填砂管物理模型的动态吸附中,葡萄糖和硝酸钠滞留量分别是0.113 3 mg/g和0.067 4 mg/g,与同浓度的静态吸附结果相比,葡萄糖与硝酸钠的动态滞留量都要小,且各营养组分在岩心中并没有发生明显的色谱分离现象。     

油茶壳基活性炭的微波制备及其对U(Ⅵ)的吸附

以油茶壳为原料,氯化锌为活化剂,采用微波活化制备油茶壳基活性炭。通过测定活性炭的碘吸附值,探究了氯化锌活化剂质量浓度、微波辐照时间、活化剂浸渍时间对所制备活性炭吸附性能的影响;并将制得的最优活性炭进行铀吸附实验,通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、能谱分析(energy dispersive spectrometer,EDS)、傅里叶红外光谱分析(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)对油茶壳基活性炭进行表征,探讨其吸附铀的机理。实验结果表明:采用700 W的微波功率,当氯化锌活化剂质量浓度为300 g/L,活化剂浸渍时间为24 h,微波辐照时间为90 s时,所制得油茶壳基活性炭碘吸附值为769.9 mg/g;在溶液pH=6、初始铀质量浓度为5 mg/L、油茶壳基活性炭投加量为1 g/L、吸附时间为6 h时,油茶壳基活性炭对铀的吸附率为98.75%,铀的吸附量为4.94 mg/g。油茶壳基活性炭对U(Ⅵ)的吸附是一种以物理吸附、活性炭表面的-COOH、-OH等官能团与铀酰离子的络合作用并存的吸附方式。     

PEI-花生壳复合吸附剂的制备及其对水中Cr(Ⅵ)的去除性能

以廉价易得的农林废弃物花生壳(PE)为载体,负载对重金属Cr(Ⅵ)具有强吸附亲和性的纳米活性组分聚乙烯亚胺(PEI),制备一种新型纳米复合吸附剂PEI-PE。通过序批式吸附实验探究了PEI-PE对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能,用动态柱吸附实验研究PEI-PE的实际应用潜力。结果表明：PEI-PE对Cr(Ⅵ)的吸附在300 min即可达到平衡,PEI-PE吸附Cr(Ⅵ)的过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,属于单分子层化学吸附。在pH=3时,最大吸附量可达32 mg/g。在2种竞争离子Cl^-、SO₄^2-存在的条件下,PEI-PE依然表现出较高的吸附量。2 g的PEI-PE可将850 mL初始质量浓度为5 mg/L的含Cr(Ⅵ)废水处理后达到工业废水排放标准(0.5 mg/L),且吸附后的PEI-PE具有一定的脱附再生能力,可实现吸附剂的循环利用。