硒纳米颗粒的生物合成及其对孔雀石绿吸附性能的研究

利用Rhodotorula mucilaginosa PA-1在厌氧条件下生物合成硒纳米颗粒.通过改变底物浓度、pH和温度对硒纳米颗粒的合成条件进行优化.以孔雀石绿(MG)为模型污染物,生物合成的硒纳米颗粒展现出良好的吸附性能.硒纳米颗粒对MG的吸附过程符合准一级反应动力学方程和Langmuir等温线方程,吸附过程为单分子层的物理吸附,吸附反应是放热反应.硒纳米颗粒经5次吸附脱附循环后,对MG的吸附去除率仍高达82.12%.在整个研究中,Rhodotorula mucilaginosa PA-1通过将有毒的Se(Ⅳ)还原成硒纳米颗粒以及合成的硒纳米颗粒对MG的吸附,为环境生物修复以及染料废水的去除提供了新思路.     

新型异恶唑啉基TNT吸附剂的制备及性能

以四甲基对苯二甲腈氧化物和乙烯基硅氧烷为原料,通过点击聚合成功制备出含有硅氧烷基团的异恶唑啉基多孔聚合物(PSIPP)。由于PSIPP的疏水性及其与TNT之间的路易斯酸碱作用、偶极-π相互作用和π-π相互作用,PSIPP对TNT的吸附容量可达161 mg/g,吸附平衡时间为14 h,且在5种不同污染水样中对TNT也有很好的吸附性能;经过5次吸附-解吸循环后,对TNT的吸附量仍能达到最大吸附量的85%以上,表明PSIPP具有良好的循环使用性能;质量浓度200 mg/L的TNT溶液经PSIPP 5次吸附处理后可达到国家安全排放标准。异恶唑啉基多孔聚合物可用于TNT污染水的处理。     

线性麦芽糊精超分子聚合物对孔雀石绿吸附性能研究

通过线性麦芽糊精和均苯四甲酸二酐交联合成了一种新型线性麦芽糊精超分子聚合物(LM-SP),利用傅里叶红外光谱(FTIR)、热重(TGA)和光学显微镜对其进行了结构和形貌的表征,并考察了其对孔雀石绿(MG)的吸附性能研究。实验结果表明,该超分子聚合物对孔雀石绿的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温方程,吸附15min后即达到平衡,最大吸附量可达543.48mg/g。并进一步探讨了材料本身吸附的重复利用性能,结果显示经过6次吸附-解吸附之后,吸附能力仅有微弱的下降。     

磁性β-环糊精硅胶基吸附剂制备及吸附性能

为研究一种用于去除亚甲基蓝(MB)染料的环保、可循环利用,且具有优良吸附性能的吸附材料,采用溶剂热法结合溶液共混法合成磁性β-环糊精硅胶基吸附剂(m-Fe2 O3/β-CD/SiO2),利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、BET法对吸附剂进行表征.通过吸附试验研究吸附...     

壳聚糖纳米复合物的制备及对甲基橙吸附性能研究

采用简便的一步水热方法合成磁性壳聚糖纳米复合物(Fe_3O_4-CS MNPs)。用透射电子显微镜、红外光谱仪、热重分析仪、多功能振动样品磁强计对其进行了表征,并通过紫外可见吸收光谱考察了其对甲基橙染料的吸附行为。结果表明,磁性壳聚糖纳米复合物对甲基橙染料的吸附遵循二级反应动力学和Freundlich吸附模型。最大吸附量为93.84mg/g。吸附后的磁性壳聚糖纳米复合物可通过NaOH溶液进行脱附,脱附率为92.98%,且4次吸附-脱附行为后,吸附量仍能达到77.04mg/g,表明该吸附剂具有良好的循环利用能力。     

锆基金属有机框架的绿色合成及其对染料废水的吸附性能

传统锆(Zr)基金属有机框架(MOFs)材料大多使用有毒的配体和溶剂合成,在去除污染物的同时引入新的污染物。采用水热法合成了以L-天冬氨酸(LA)为配体的Zr基MOFs材料MIP-202,以期开发一种绿色环保且具有优异吸附性能,并可循环利用的吸附剂。以亚甲基蓝(MB)为去除对象,研究pH、吸附时间、温度和共存离子对MIP-202吸附性能的影响,拟合了动力学和热力学参数,并考察了吸附剂的循环利用性能和实际应用效果。结果表明：吸附容量随pH的升高而增大;吸附过程属于放热反应,并遵循准二级动力学和Langmuir吸附等温式,最大吸附容量为192.31 mg/g;吸附性能受共存离子的影响较小;5次循环使用后吸附容量仍有初始吸附容量的85.10%。模拟纺织废水试验表明该吸附剂具有实际应用价值。     

胶束模板法构筑多孔吸附剂及其对稀土金属La(Ⅲ)和Gd(Ⅲ)的吸附性能研究

以环己烷(HM)为有机相,表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)形成的胶束为模板,天然高分子黄原胶(XG)为接枝骨架,丙烯酸(AA)和对苯乙烯磺酸钠(SS)为共聚单体,伊蒙粘土(ISC)为无机组分,通过自由基聚合制备得到一种有机/无机复合的多孔材料XG-g-P(AA-co-SS)/ISC.结果表明,在胶束形成过程中,加入适量的环己烷有助于材料内部多孔结构的形成.该多孔材料对水体中稀土金属La(Ⅲ)和Gd(Ⅲ)表现出良好的吸附性能,25mL 200mg·L~(-1)的La(Ⅲ)和Gd(Ⅲ)在15min内达到吸附饱和,最大吸附量分别为277.1和249.4mg·g~(-1).通过连续8次吸附-脱附循环实验表明,该多孔吸附剂具有良好的可再生性能.     

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。     

超疏水吲哚基超分子聚集体制备及其在油水分离中的应用

可循环再生的多孔吸附剂是含油废水处理中最具发展前景的吸油材料。以制备的3,3'-((4-氨基苯基)亚甲基)双(1H-吲哚)(DINA)为原料,与色胺和甲醛反应并通过冷冻干燥成功制备了一种超疏水吲哚基超分子聚集体多孔材料(TDINA),利用红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)表征了多孔材料的结构和形貌,研究了材料的疏水性能、吸附性能和循环利用性能。结果表明:TDINA材料具有有效的油水分离功能和较高的油吸附容量,水接触角为151.8°,油吸附量可达55.03 g/g,油水混合物的分离效率高达99.9%; TDINA材料具有出色的可回收性和再生性。     

用硅钛酸盐快速高效清除水中低浓度铅离子

通过水热法合成了水合结晶硅钛酸钠(Na-CST)和25%铌取代水合结晶硅钛酸钠(Na-Nb/CST),利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、BET氮气吸附法对其进行了表征,并用这两种材料对铅开展了吸附实验.结果显示,在pH值为4.00～6.50时两种材料有良好的吸附效果,吸附过程在60 min内达到平衡,饱和吸附容量分别为70.1 mg·g~(-1)和70.7 mg·g~(-1).两种吸附剂均表现出良好的水体除铅性能,在质量浓度为10~(-9)kg·L~(-1)量级的铅溶液中对铅的去除率可以达到94%以上,吸附后水中铅残留量降至3×10~(-9)kg·L~(-1)以下,符合世界卫生组织规定的饮用水铅含量标准.     

中温加压下镁基吸附剂CO_2吸附和再生性能研究

以一种镁基前驱物和一种矿物黏结剂为原料,采用湿混法经煅烧及水合制备得到镁基吸附剂,考察了吸附温度和吸附压力对其CO2吸附性能的影响,并利用XRD、SEM和BET对其理化性质进行了表征。结果表明:镁基吸附剂经水合后的活性组分为Mg(OH)2,当吸附温度为300℃、吸附压力为2MPa时其CO2穿透吸附量达3.93mmol/g;吸附剂水合过程中生成叶蛇纹石,降低了Mg的利用率,吸附过程中在吸附剂表面生成的块状产物层阻碍了CO2内扩散的进行;在中温加压条件下此吸附剂能够达到稳定的18次吸附-再生循环,适用于整体煤气化联合循环发电(IGCC)系统中CO2的脱除。     

聚氨酯海绵负载二氧化钛/石墨烯复合蒙脱土漂浮材料可见光降解17α乙炔基雌二醇

将二氧化钛/石墨烯复合蒙脱土材料负载在聚氨酯海绵上,制备了一种新型漂浮光催化材料。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能量弥散X射线探测器、X射线衍射仪和紫外-可见漫反射光谱仪等研究材料的表征,结果显示,二氧化钛纳米粒子分布于片状石墨烯表面,光催化活性组分均匀稳定地分布于聚氨酯海绵表面及基体中。该材料的密度约为0.26 g/cm~3,比表面积为17m~2/g,保证了其漂浮性质和对污染物良好的吸附能力。1 g材料对2 mg/L 17α-乙炔基雌二醇(EE2)的吸附能力达到73%,4 h降解率达到76%。此外,经5次循环使用,该材料对EE2的降解效率无明显下降,表明其在实际污染水体修复过程中具有良好的稳定性和可持续利用性。     

太阳能工业副产二氧化硅对气态硅氧烷的吸附

利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、N₂吸附-脱附(BET)及接触角测试等手段对工业源SiO₂粉尘进行了表征，研究了其对生物气中六甲基二硅氧烷(L2)杂质气体的吸附净化功能.结果表明：该SiO₂粉尘主要由200～500 nm的异形珊瑚状粗糙颗粒构成，外观呈气凝胶状，表面疏水，比表面积(S_BET)为68.88 m²/g,平均孔径(D_aver)为9.12 nm,总孔容(V_tot)为0.32 cm³/g; SiO₂粉尘对L2的穿透吸附曲线呈“S”型，符合Yoon-Nelson模型方程，穿透时间(t_B)、穿透吸附量(Q_B)和饱和吸附量(Q_m)分别为2.03 min, 7.05 mg/g和10.12 mg/g,表现出良好的吸附性能，且具有较好的循环稳定性，经5次连续吸附-解吸循环后仍具有良好的吸附性能.     

聚偏氟乙烯/磷酸化纳米二氧化硅螯合金属锆杂化膜

结合原位合成法和相转化法,利用正硅酸乙酯(TEOS)和硅烷偶联剂3氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性制备聚偏氟乙烯(PVDF)/氨基化纳米二氧化硅(NH 2-SiO 2)杂化膜,然后通过磷酸化处理,固定螯合金属锆(Zr),从而提高杂化膜对卵清蛋白的吸附能力,同时改善了杂化膜的亲水性能。当TEOS质量分数为8%时,改性后的磷酸化Zr+PVDF/NH 2-SiO 2杂化膜对卵清蛋白吸附量达到最大,为150.7 mg/g,且其经过4次吸附洗脱重复循环后对卵清蛋白的解吸附率保持在80%以上,显示该杂化膜具有良好的重复吸附和解吸附能力。     

利用聚孔雀石绿薄膜修饰电极测定DL-酪氨酸

利用循环伏安法(CV)将孔雀石绿(MG)修饰于玻碳电极(GCE)表面,制备出聚孔雀石绿薄膜修饰电极(简称PMGE).利用循环伏安法,研究了PMGE对DL-酪氨酸电催化作用,建立了一种对DL-酪氨酸进行定量分析的新方法.在0.2 mol/L KH2PO4-Na2HPO4(pH=6.86)缓冲溶液中,DL-酪氨酸的浓度在6.3×10-5mol/L～3.2×10-4mol/L范围内与氧化峰电流呈现出良好的线性关系,线性相关系数γ=0.998 9,检测限可达8.0×10-6mol/L.8次样品平行测定结果的相对标准偏差不大于2.1%,样品回收率在98.2%～105.3%之间,可用于实际样品中DL-酪氨酸的定量分析.     

MIL型金属有机框架材料空气除湿性能研究

固体除湿装置因其结构简单、可利用低品位能源等优点,在空气调节及空气取水中发挥重要作用。除湿材料是固体除湿装置的关键部分,关乎整个设备的效率和能耗。采用水热法合成了MIL-101(Cr)、MIL-101(Fe)和MIL-100(Fe),通过X射线衍射对其进行了表征。搭建了固定床吸附/脱附实验台,测定了水蒸气在3种除湿材料上的吸附等温线和吸附动力学特性。对比研究了MIL-101(Cr)、MIL-101(Fe)和MIL-100(Fe)3种金属有机框架化合物对水蒸气的吸附性能。结果表明：MIL-101(Cr)和MIL-101(Fe)对水蒸气具有超高吸附能力,分别高达1.50 g/g和1.33 g/g。MIL-101(Fe)吸附速率最快,吸附穿透时间最短,并且吸附速率随相对湿度的增大而减小。相对湿度50%时,MIL-101(Fe)吸附速率达到了0.738。10次循环后MIL-101(Cr)和MIL-101(Fe)的吸附容量的损失分别为3.33%和3.22%,循环吸附表明MIL-101(Cr)和MIL-101(Fe)对水蒸气吸附具有优异的可逆性和稳定性。     

硬脂酸改性密胺树脂泡沫的制备及性能

通过简单的一步浸渍法将硬脂酸(SA)涂覆到具有3D多孔结构的密胺树脂(MF)泡沫表面,制备出可用于油水分离的疏水性泡沫。采用红外吸收光谱仪、扫描电子显微镜(SEM)对SA改性泡沫的结构进行了表征,测试了SA改性泡沫的接触角,并且研究了其对不同油品的吸附性能以及循环使用性能。结果表明:SA成功涂覆到MF泡沫表面上,与水的接触角由0°增加到147°,对不同油品的吸油倍率达到22~30(m/m),并且通过挤压的方式循环使用,说明制备的SA改性泡沫具有良好的疏水性、优异的油吸附能力和循环使用性能。     

炭气凝胶微球的制备及在锂离子电池负极材料中的应用

以间苯二酚和甲醛为原料,在催化剂和表面活性剂的作用下经溶胶-凝胶、超临界干燥、炭化等过程合成一种新型的炭气凝胶微球。采 用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、低温氮吸附（BET）和充放电测试等表征了炭气凝胶微球微观形貌、结构和电化学性能。结果表明:炭气 凝胶微球具有纳米网络结构（孔径集中分布在3.5nm左右）,微球直径≤40μm,比表面积为555m²/g。电化学性能表现出很大的首次不可逆容量 损失,这主要与材料大的比表面积有关。但在首次循环后,具有良好的循环性能,循环20次后可逆充电容量为281mAh/g,循环效率达到100％ 。     

基于阴离子表面活性剂增敏效应的孔雀石绿伏安检测

基于阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸(SDBS)的增敏效应,建立了一种测定孔雀石绿(MG)的电化学新方法.实验发现,在pH 6.5的磷酸盐缓冲溶液中,低浓度的SDBS存在,使MG在碳糊电极上的氧化峰电流显著增大,表明SDBS对MG的测定具有明显的增敏效应.优化了支持电解质、表面活性剂种类、SDBS的浓度、富集时间等各项实验参数,在此基础上,建立了一种简便、灵敏的测定MG的电化学新方法.氧化峰电流与MG的浓度在8.0×10-9～5.0×10-7mol·L-1之间呈良好的线性关系,富集5 min检测限为4.0×10-9mol·L-1.并且将该新方法成功用于鱼中MG含量的测定.     

基于Au@Ag/PPy复合纳米材料固载葡萄糖氧化酶的葡萄糖电化学传感器的构建

制备了一种基于Au@Ag/PPy复合纳米材料固载葡萄糖氧化酶(GOD)的葡萄糖电化学传感器,并将其用于葡萄糖的检测.利用循环伏安法和差示脉冲法对电化学传感器的电化学行为进行研究,探讨了扫速、溶液pH对传感器峰电流的影响.结果表明,制备的电化学传感器对葡萄糖具有良好的电化学响应,在pH=7.0的条件下,电流响应信号与葡萄糖的浓度在2.3×10~(-7)~1.3×10~(-4)mol·L~(-1)范围内呈现良好的线性关系,检测限达到7.7×10~(-8)mol·L~(-1)(S/N=3).利用制备的葡萄糖电化学传感器对人血清中葡萄糖浓度进行检测,回收率达到98.0%~103.0%.