改性β–环糊精对酸化后桉木预水解液中木素的吸附

以β–环糊精(β-CD)为原料、环氧氯丙烷为交联剂、碳酸钙为致孔剂合成β–环糊精–环氧氯丙烷交联物(β-CDP)、碳酸钙致孔β-CDP(Ca-β-CDP),并用红外光谱对其进行表征.以这两种交联产物作为吸附剂对酸化后的桉木预水解液(PHL1)进行木素吸附实验,采用单因素实验分别考察吸附剂用量、吸附时间、吸附温度和吸附pH对木素吸附的影响,确定最佳吸附条件为:β-CDP用量12%(相对于PHL1质量)、吸附时间60,min、吸附温度30,℃、吸附pH为2.0,在此条件下木素最大去除率为57.9%;Ca-β-CDP用量为14%、吸附时间60,min、吸附温度30,℃、吸附pH 2.0,在此条件下木素最大去除率为55.4%.     

椰壳炭吸附去除四环素性能及机理研究

资源化利用椰壳炭作为吸附剂去除水中四环素,对其进行了详细表征,研究了pH值、椰壳炭投加量、四环素初始质量浓度对吸附性能的影响,并探究了吸附机理.结果表明,椰壳炭以微孔和介孔为主,比表面积达478.45 m²·g^-1.初始质量浓度为50 mg·L^-1的四环素废水,投加500 mg·L^-1椰壳炭,处理15 min,去除率可达98%.椰壳炭对四环素的吸附符合Langmuir等温吸附模型,以单分子层表面吸附为主,吸附过程符合准一级吸附动力学模型,主要为物理吸附.     

电导率法研究β-环糊精与烷基三甲基溴化铵的包结作用

在298.2 K下，用电导率法测定了β-环糊精(β-CD)分别与十二烷基三甲基溴化铵(C12TABr)、十六烷基三甲基溴化铵(C16TABr)在水溶液中的相互作用。结果表明，包结反应平衡所需时间在常温下2 min内即可完成；β-CD与两种表面活性剂均能形成结合比为2∶1的包结物，进而用非线性拟合法计算出包结物的结合常数分别为1.8×10⁶ L²·mol^-2和5.1×10⁶ L²·mol-2；对应的吉布斯自由能分别为-36 kJ·mol^-1和-38 kJ·mol^-1。另外，通过测量不同温度下β-CD与C12TABr包结物的结合常数和热力学参数发现整个包结过程是熵焓共同驱动的过程，温度越高，越有利于β-CD与C12TABr形成包结物。     

正交实验法研究花生壳对废水中的Cu2+的吸附

实验采用正交实验法对花生壳吸附工业废水中的Cu²⁺进行研究.首先采用不同的改性剂对花生壳进行改性,并对其进行动力学和热力学模拟.结果表明,当初始Cu²⁺为600 mg·L -1 ,吸附温度为20 ℃,花生壳加入量为6 g·L -1 ,吸附时间为40 min时,Cu²⁺的吸附率达到最大,吸附效果最好.动力学行为符合Lagergren准二级动力学模型.热力学表明,在不同温度下,吸附过程的ΔG＜0、ΔH＜0、ΔS＞0,表明吸附过程是自发的放热过程.     

改性柚子皮对水中Pb2+的吸附行为研究

经NaOH-草酸改性废弃柚子皮制得低成本柚子皮生物吸附剂.通过考察pH值、吸附剂量、铅离子初始质量浓度、吸附时间等影响因素,系统研究改性柚子皮生物吸附剂对水中Pb²⁺的吸附性能;利用红外光谱技术对改性前后柚子皮进行了表征,提出了NaOH-草酸对柚子皮的协同改性机制并对吸附等温线、吸附动力学以及吸附热力学进行了分析.结果表明,柚子皮经NaOH-草酸改性后,可提高羧基官能团数目,使吸附Pb²⁺能力提高.相同条件下,柚子皮及改性柚子皮对Pb²⁺的吸附容量分别是3.68 mg/g和18.76 mg/g.Pb²⁺初始质量浓度50 mg/L、溶液pH值5.0、改性柚子皮生物吸附剂投加量8 g/L、吸附90min时,Pb²⁺去除率为96.10%;Pb²⁺的吸附过程可以用准二级动力学模型以及Langmuir等温模型很好地描述.生物吸附剂对Pb²⁺的吸附是自发的吸热过程.     

废铁屑活化过硫酸盐降解偶氮染料RB5废水

采用废铁屑活化过硫酸盐(PS)降解偶氮染料废水,研究铁屑投加量、过硫酸盐浓度和初始pH值对活性黑5(RB5)降解过程的影响及动力学模型.结果表明:初始pH值为6,PS浓度为0.5 mmol·L^-1,废铁屑投加量为1 g·L^-1条件为最优的反应条件;反应50 min后,活性黑5去除率可达到90.22%,180 min后去除率可达到96.97%,反应后溶液中总铁的溶出量为97.32 mg·L^-1;RB5降解后,产生的副产物苯胺的质量浓度为0.13 mg·L^-1,反应后出水的pH值从初始的6变为4.01,废铁屑/PS体系降解RB5的降解动力学符合一级动力学反应;采用废铁屑活化过硫酸盐工艺降解偶氮染料废水具有反应速度快,不需调整初始pH值、运行成本低等优势.     

烧结聚乙烯活性炭的亚甲基蓝吸附动力学

开展烧结聚乙烯活性炭（PE-AC）吸附亚甲基蓝（MB）动力学研究。通过考察MB初始浓度及时间对吸附作用的影响,表征PE-AC的吸附特性,主?捎肔angmuir、Freundilch等温模型及准一动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内扩散方程对亚甲蓝吸附等温线及吸附动力学进行分析。结果表明：吸附初期的吸附作用随温度和浓度的增加而显著增强,Freundlich方程能更好地描述吸附等温线。吸附初期为准一级动力学过程,吸附后期为准二级动力学过程。吸附热力学研究发现吸附过程为自发吸热过程,且ΔH θ和ΔS θ分别为10.875 kJ/mol 和0.0515 kJ/(mol·K)。     

β-环糊精对多菌灵的荧光增敏效应研究

研究了β-环糊精和多菌灵在水相中形成的超分子体系的荧光光谱,得到了不同浓度和不同pH值溶液中客体分子的荧光光谱。研究发现,在水相中,β-环糊精和多菌灵形成了1:1的超分子体系,包合常数为3.2×10²,与单体分子相比,空腔内多菌灵的荧光强度大大提高。β-环糊精的浓度为8×10^-4~5.6*10^-3 mol·L^-1时,空腔内多菌灵的荧光强度随着β-环糊精浓度的增加而增强。多菌灵的荧光强度在酸性水溶液中具有很强的增强效应,而在中性和碱性介质中,其荧光增强效应较为平缓。在pH=7.6的溶液中,多菌灵在β-环糊精空腔内的荧光强度达到最大。多菌灵在质量浓度为0.46~6.16 ng·mL^-1范围内呈现良好的线性关系,回归方程为F=5.37C( ng·mL^-1)+148.54,相关系数为0.999 3。利用荧光增强效应,得到该超分子体系对多菌灵的检测限为60 pg·mL^-1,是已经报道检测限(4.78 ng·mL^-1)的百分之一。     

黄原酸化改性凹凸棒土对Pb2+的去除性能

以NaOH和CS₂为黄原酸化剂,MgSO₄为稳定剂,黄原酸化改性凹凸棒原土(N-XAP)制得了黄原酸化凹凸棒土(X-ATP).X-ATP对Pb²⁺具有良好的吸附性能,采用单因素试验得到在其处理含Pb²⁺模拟废水时的最佳条件为温度20～25 ℃、起始质量浓度400 mg·L^-1、吸附剂质量浓度2.0 g·L^-1、pH值5.0～6.0、振荡吸附时间30 min.最高去除率可达99.82%,Pb²⁺残余质量浓度为0.720 0 mg·L^-1,低于国家1级排放标准.对X-ATP及其原料进行了SEM、XRD和粒度分析等结构表征,进一步佐证了其对Pb²⁺的良好吸附性能.     

改性花生壳生物质炭对土壤中Cr(Ⅵ)的吸附机制

为了提高土壤中重金属Cr(Ⅵ)的去除率,采用简单高效的吸附法,筛选廉价且吸附效果好的吸附剂成为土壤中重金属去除的研究热点.以农业废弃物花生壳为原料,用FeCl₃和ZnCl₂改性得到改性花生壳生物质炭(MPS),将其用于土壤中重金属Cr(Ⅵ)吸附研究实验中.考察pH值、投加量、反应温度、初始浓度和反应时间对Cr(Ⅵ)去除率的影响,并对吸附机制进行探讨.结果表明,在pH值为3时,MPS添加量为土壤质量的5%,反应温度为30℃,初始质量浓度为120 mg·L^-1,反应时间为120 min,得到的最高去除率为98.23%.参数拟合结果表明,改性花生壳生物质炭Langmuir吸附模型的相关系数R²高达0.993,准二级动力学拟合的相关系数R²为0.987,表明是单分子层反应.     

湿法炼锌溶液中螯合树脂对Cu2+的吸附机理及行为

针对湿法炼锌酸性浸出液中铜的选择性分离困难、有机物污染严重等问题,筛选出可高效选择性分离Cu²⁺的D711型螯合树脂,并研究树脂吸附Cu²⁺的规律及机理。研究结果表明：D711树脂对Cu²⁺的吸附量随体系酸度升高而降低,当溶液初始H₂SO₄浓度为0.005 mol/L、接触时间为120 min时,树脂的平衡吸附量为56.11 mg/g;D711树脂与Cu²⁺反应的吉布斯自由能变ΔG(298 K)为-10.26 kJ/mol,焓变ΔH为-4.91 kJ/mol,熵变ΔS为17.92 J/(mol·K),吸附过程为自发、放热、熵增的过程;D711树脂的吸附等温线符合Freundlich模型,吸附过程遵循准二级动力学模型,且速率控制步骤为膜扩散控制;工业湿法炼锌酸性浸出液经二级串联吸附后Cu²⁺的吸附率可达99.5%以上。吸附前后D711树脂的表面形貌由多孔粗糙状过渡至致密平滑状,树脂的官能团结构稳定,吸附过程中树脂官能团中的N原子参与了反...     

阳离子标准熵、 水合焓与配分函数的相关性

根据独立共同可别粒子体系的熵与配分函数关系, 建立70种固体化合物中阳离子标 准熵［Ｓ⁰_m／(J·mol^-1·K^-1)］与 其相对原子质量(A_r,i)、 电子层数（n_i）的数学模型： Ｓ⁰ _m=-0.51＋3.59·(1.5ln A_r,i)^1.4-0.31 (ln n_i)², R=0.9996. 对于独立共同不可别粒子体系的焓与配分函数的关系, 建立51种金属离子水合 热［Δ_hH_m／（kJ·mol^-1）］与其基态能量(ε_i )的回归方程为： -Δ_hH_m =46.93＋525.49ε_i , R=0.9920. 以上模型的计算值与实验值都基本吻合.     

环糊精改性碳纳米管对铀的吸附性能研究

羟丙基-β-环糊精（HP-β-CD）与羧基化多壁碳纳米管（COOH-MWNTs）经过聚合反应,形成β-环糊精-碳纳米管（β-CD-MWNTs）交聚复合材料,探究了在不同pH值、反应时间、铀的初始浓度和吸附剂投加量条件下对铀的吸附能力。结果表明,pH值为5,铀浓度为10mg/L,β-CD-MWNTs吸附60min后基本处于平衡状态,吸附容量高达18.36mg/g。准二级动力学模型（R2>0.999）和Langmuir等温模型（R2>0.996）均可拟合其对铀的吸附过程,饱和吸附容量为83.33mg/g。采用TEM、SEM、EDS和FTIR分析表明,HP-β-CD 已被接枝到MWNTs上,而在对铀的吸附过程中,-C=O、-C-O和-OH等基团发挥着重要的作用     

壳聚糖交联天然沸石用于水溶液中亚甲基蓝的吸附研究

制备壳聚糖交联天然沸石复合物吸附剂,用于水溶液中亚甲基蓝的吸附.研究吸附过程中吸附剂用量、时间等条件的影响.实验表明,实验最佳条件为亚甲基蓝初始浓度50 mg/L,吸附剂用量2.0 g/L时,吸附180 min达到平衡,亚甲基蓝的去除率达到99.1%.壳聚糖交联天然沸石复合物对亚甲基蓝的吸附过程,由热力学参数可知是自发的;据吸附动力学参数,该过程符合伪二阶动力学模型;符合Langmuir等温吸附模型.     

水液相下依达拉奉消除羟自由基反应的密度泛函理论研究

该文采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了在水液相下依达拉奉(Eda)消除羟自由基(OH)的反应机理.反应通道研究发现：Eda可通过给OH提供H原子、OH与其加成以及给OH提供单电子等3个途径消除OH.势能面计算结果表明：Eda给OH提供H原子的能垒为16.1～77.9 kJ·mol^-1;OH加成反应的能垒为2.8～26.8 kJ·mol^-1;Eda给OH提供单电子的能垒为32.1 kJ·mol^-1.在水液相下Eda容易与OH发生反应,依达拉奉是极好的羟自由基清除剂.     

水葫芦活性炭对亚甲基蓝吸附的动力学与热力学研究

以水葫芦活性炭为吸附剂吸附亚甲基蓝染料废水,探讨吸附剂投加量、振荡时间、pH值、温度及初始质量浓度对亚甲基蓝吸附的影响,考察水葫芦活性炭吸附亚甲基蓝的吸附等温线、动力学和热力学.结果表明,在水葫芦活性炭投加量为1 g·L-1、吸附时间为16 min、pH值为9、反应温度为30℃、亚甲基蓝初始质量浓度为160 mg·L-1的条件下,亚甲基蓝染料废水去除率最佳可达99. 7%;水葫芦活性炭对亚甲基蓝吸附符合Langmuir等温模型,且是自发的吸热过程,吸附过程与准二级动力学模型拟合较好.     

氧化石墨烯/适配体吸附剂对四环素类抗生素的吸附性能研究

将氨基修饰的适配体与1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)活化的氧化石墨烯键合,制备得到了新型氧化石墨烯/适配体(GO/Apt)吸附剂,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)进行表征,研究了四环素(TC)、多西环素(DC)和美他环素(MC)在其表面的吸附行为.结果表明:四环素类抗生素在GO/Apt吸附剂表面的吸附符合二级动力学模型(相关系数≥0.995 0),吸附过程符合Freundlich等温模型(相关系数≥0.989 2),为自发吸热过程(ΔG≤-1.20 kJ·mol~(-1),ΔH≥29.89 kJ·mol~(-1));GO/Apt吸附剂的最大吸附容量分别为66.12 mg·g~(-1)(TC),50.22 mg·g~(-1)(DC)和68.23 mg·g~(-1)(MC).GO/Apt吸附剂对四环素类抗生素的去除率达80%以上,表明其在环境水样中四环素类抗生素的去除方面具有较好的应用前景.     

水液相下Phe分子与Na+配合物对映异构的DFT研究

该文采用DFT(密度泛函理论)的M06-2X、MN15方法和处理溶剂效应的SMD模型方法，研究了在水液相下苯丙氨酸与钠离子配合物(Phe·Na⁺)的对映异构.研究结果发现：手性Phe·Na⁺的对映异构可在质子只以氧为桥、以氧和氮联合为桥和只以氮为桥迁移的3个通道上实现.反应势能面计算结果表明：质子只以氮为桥迁移的反应通道最优势，其余2个反应通道处于劣势.在隐性水溶剂效应下优、劣通道的速度决定步骤的自由能垒分别为228.0和255.8 kJ·mol^-1,在显性水溶剂效应下优、劣通道的速度决定步骤的自由能垒分别降至111.7～122.0 kJ·mol^-1和142.2～145.8 kJ·mol^-1.研究结果表明：在水液相下手性Phe·Na⁺的消旋速度极慢，苯丙氨酸钠短期用于生命体同补苯丙氨酸和钠元素比较安全.     

热活化过硫酸钠降解饮用水中亚硝基二乙胺

采用热活化过硫酸盐(thermally activated persulfate, TAP)技术对含氮消毒副产物亚硝基二乙胺(N-nitrosodiethylamine, NDEA)进行降解.考察了反应时间、温度、初始pH值、过硫酸盐(persulfate, PS)投加量和NDEA初始质量浓度对降解效果的影响.结果表明，在反应时间为60 min、温度为60℃、初始pH值为3、PS投加量为2.0 mmol·L^-1、NDEA初始质量浓度为2.0 mg·L^-1时，NDEA的去除率达96.60%.热活化PS对NDEA的降解符合一级反应动力学.     

紫球藻培养动力学模型的构建

以紫球藻FJ-12为实验对象，在敞开式柱型鼓泡光生物反应器中研究尿素质量浓度对其生长和生物活性物质合成的影响.结果表明，白光条件下，200 mg·L^-1尿素质量浓度培养的紫球藻生物量达到最大(3.10 g·L^-1),胞外多糖质量浓度最高(542.55 mg·L^-1).此外，200 mg·L^-1尿素条件下，紫球藻合成藻红蛋白的能力较强.多不饱和脂肪酸含量与初始尿素质量浓度呈正相关，亚油酸含量则呈负相关.动力学模型结果显示，尿素被用于紫球藻生长、藻红蛋白和胞外多糖的部分合成及细胞其他活动消耗.综上，最适合紫球藻生长和活性物质合成的尿素质量浓度为200 mg·L^-1,该条件下的动力学模型为规模化养殖紫球藻和合成相关活性物质提供了指导.