细菌纤维素的制备及其吸附Cd2+的研究

以木葡糖酸醋杆菌为菌株,通过L18(37)正交试验优化发酵生产细菌纤维素的条件.将制得的细菌纤维素用于吸附重金属离子Cd2+,考察了溶液pH值、吸附时间等因素对吸附效果的影响,并进一步模拟吸附动力学和吸附等温线.结果表明,纤维素制备的最佳发酵条件为:玉米浆干粉5%,蔗糖6%,发酵液初始pH值6.0,菌种加入量12%,二级种子活化时间22 h及静态发酵时间7 d.在此条件下纤维素产量为12.36 g/L.pH值是影响细菌纤维素对Cd2+吸附效果的重要参数.对Cd2+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,说明细菌纤维素对Cd2+是典型的单分子层吸附.     

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。     

固定化细菌对Pb2+和Cd2+吸附的热力学和动力学研究

将天然水体中吸附Pb2+和Cd2+的优势菌种固定化后进行吸附规律 研究. 结果发现, 固定化细菌对重金属吸附的动力学过程包括快速阶段和慢速阶段, 其中 慢 速阶段符合二级吸附速率方程. Elovich模型和双常数速率模型不能描述固定化细菌对Pb 2+吸附的动 力学过程, 但能很好描述固定化细菌对Cd2+吸附的动力学过程. 固定化细菌对重金 属吸附热力学过程均可以用Henry模型描述, 且其对Pb2+的亲和力比对Cd2+的 亲和力强.     

改性绿茶对Pb~(2+)的吸附性能研究

研究了甲醛改性绿茶对溶液中Pb2+的吸附行为,考察了溶液pH值、吸附时间、Pb2+初始质量浓度对吸附性能的影响,探讨了茶叶特殊结构与Pb2+吸附机理的内在联系.结果表明,溶液pH值、吸附时间、Pb2+初始质量浓度均影响其对Pb2+的吸附能力,Pb2+在改性绿茶上的吸附动力学符合准二级动力学方程式,其等温吸附行为可以用Langmuir等温线来描述.     

羧甲基纤维素接枝丙烯酸掺杂聚苯胺对Pb(II)的吸附研究

以过硫酸钾为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用自由基聚合法使羧甲基纤维素与丙烯酸进行接枝共聚并掺杂聚苯胺,应用于Pb(Ⅱ)的吸附研究,考察了原料配比、pH、溶液浓度、吸附时间对吸附性能的影响。结果表明:羧甲基纤维素、丙烯酸和聚苯胺的质量比为2∶3∶1、pH=6时复合材料表现出最佳吸附性能;吸附时间为45 min时,吸附率大于97%。     

胞外聚合物对Pb2+和Cd2+吸附行为研究

利用改良离心法从好氧颗粒污泥中提取胞外聚合物(EPS),并研究其对重金属废水中Pb2+和Cd2+的吸附行为。结果表明,EPS对Pb2+和Cd2+具有很强的吸附能力,吸附行为符合Langmuir等温式,拟合得到的最大吸附量分别可达534.76和478.47 mg/g。Pb2+和Cd2+在EPS上存在竞争吸附,EPS对Pb2+的吸附选择性更强。Cd2+对EPS吸附Pb2+有一定的抑制作用,但Pb2+的存在对EPS吸附Cd2+具有显著的抑制作用。傅立叶红外光谱(FT-IR)和三维荧光光谱(EEM)测定表明,实验提取的EPS含有大量疏水和亲水性基团,因此可通过络合作用、离子交换、螯合等多种作用与重金属发生强结合。对重金属起主要吸附作用的是存在于EPS蛋白质组分中的—COOH,—NH2,—CH2—,—OH及—C=O官能团。研究表明,EPS吸附Pb2+的主要机理为离子交换和络合作用,而对Cd2+的吸附则主要通过络合作用完成。     

耐低温真菌的筛选及对水体铅离子的生物吸附

为了有效处理寒冷地区废水中的重金属,研究了耐低温真菌对水体中铅(Pb2+)的生物吸附规律.首先从寒冷地区土壤样品中分离筛选到低温优势菌株PWK6,然后采用此菌株作为生物吸附剂,对水体中的pb2+进行吸附实验,对其吸附能力、吸附速率、吸附性能及多级吸附效果进行研究.结果表明:PWK6菌株属于低温真菌,该菌株在4℃～25℃范围内对溶液中的pb2+有较强的吸附作用,15 min即达到吸附平衡.Pb2+浓度在5 ～ 200 mg/L范围内,该菌株的生物吸附符合Langmuir等温吸附模型.在实验条件下,对100 mg/L的Pb2+溶液进行5级吸附后达到国家污水综合排放标准.     

介孔硅酸钙的合成及其对Pb(Ⅱ)的吸附性能

以硝酸钙和硅酸钠为原料、十二烷基磺酸钠为模板剂,通过共沉淀法制备了介孔硅酸钙;采用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和孔容与比表面积分析仪(BET)等对其结构和形貌进行了表征;考察了其对含Pb2+模拟重金属废水的吸附及解吸再生性能.结果表明,合成的硅酸钙具有介孔结构,为狭缝孔,孔径介于4-50 nm,比表面积为250.12 m2·g-1;在298 K下,介孔硅酸钙对Pb2+的饱和吸附量为613.42 mg·g-1,远比比表面积为847.47 mg·g-1的活性炭大;吸附反应为吸热反应,吸附等温线符合Langmuir吸附模型;经5次洗脱再生后,介孔硅酸钙对Pb2+的饱和吸附量和去除率仅分别降低37.64 mg·g-1和5.88%,表明其具有较好的吸附/再生性能.     

含醚键离子交换树脂对Cu2+和Pb2+的吸附性能研究

研究了含醚键的离子交换树脂对重金属离子Cu2 和Pb2 的吸附性能,分析了该离子交换树脂的吸附动力学,对吸附时间、Cu2 离子和Pb2 离子浓度及pH值等因素对该树脂吸附性能的影响作了系统考察,并对该离子交换树脂的吸附机理及再生方法进行了初步探讨.结果表明,在温度为25℃、pH值为4.5的条件下,该离子交换树脂对Cu2 和Pb2 离子的吸附容量可达到2.3 mol/kg左右,去除率均可达到97.5%以上,并适合处理含低浓度Cu2 离子或Pb2 离子的废水.吸附了重金属离子的离子交换树脂可用5%～10%的盐酸再生并回收重金属离子.图2,表4,参10.     

天然高岭土对Pb~(2+),Cd~(2+),Ni~(2+),Cu~(2+)的吸附及解吸性能研究

探讨了吸附时间、溶液pH、重金属离子初始质量浓度、离子强度以及竞争吸附等因素对天然高岭土吸附水中Pb2+,Cd2+,Ni2+,Cu2+等重金属离子的影响.结果表明,pH、初始质量浓度、离子强度以及共存离子,是影响高岭土吸附重金属离子的主要因素;高岭土对Pb2+的吸附性能明显优于其它3种重金属离子,顺序为:Pb2+＞Cd2+＞Ni2+＞Cu2+;吸附等温线均符合Freundlich型等温方程,说明高岭土对这几种离子都是典型的单分子层吸附;Pb2+,Cd2+,Ni2+,Cu2+离子解吸量大小顺序为:Pb2+＜Ni2+＜Cu2+＜Cd2+.     

甲壳素与纤维素复合物对水中Hg~(2+)离子的吸附

以甲壳素与脱脂棉为原料,用6%质量分数NaOH和5%质量分数硫脲混合溶液作溶剂,以5%质量分数硫酸作絮凝剂絮凝得到甲壳素纤维素复合物,研究了甲壳素和纤维素的比例、甲壳素纤维素复合物的用量、吸附时间、吸附温度、溶液pH值对吸附率的影响.实验结果表明,当被吸附对象的用量是40mL10mg/L汞标液,甲壳素与纤维素的比例为2∶1、吸附剂用量为2.5g,吸附时间为2h,温度为40℃,溶液pH值为4.0时,复合物对汞离子吸附率可达94.19%.     

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.     

Cellulose beads modified by histidine: Preparation and adsorption behavior

Porous cellulose beads modified by histidine (PCBH) were prepared. The adsorption capacity of PCBH for divalent Mg(II), Cu(II), Pb(II) and Hg(II) ions were determined. The effects of the temperature, the initial pH value, the concentration of metal ion and PCBH ligand on the adsorption of Cu(II) Hg (II) were discussed. The adsorption process fitted to Freundlich adsorption isotherms for both metal ions. Adsorption rate constants were also found. Foundation item: Supported by the National Science Foundation of Hubei Province(98J033) Biography: HE Yong-bing (1945-), male, Associate professor.     

芝麻杆纤维素改性及其对废水中苯胺的吸附研究

通过对芝麻杆纤维素醚化后与季铵盐反应制备了改性纤维素，研究了改性后的纤维素对废水中的苯胺的吸附性能．结果表明，这种方法能很好地处理工厂废水中苯胺，苯胺的去除率可达93．2％．     

Porous spherical cellulose composites coated by aluminum (III) oxide and silicone: Preparation, characterization and adsorption behavior

Porous spherical cellulose composite (PSCA) coated by aluminum (III) oxide was prepared and modified by organosilicone. SEM images of the surface morphology of the bead cellulose shows that it has spherical shape and abundant porous structure on its surface. The mapping images, of aluminum and silicon of the composite (PSCAS) present aluminum (III) oxide and silicone are uniformly dispersed on the surface. The adsorption behavior of PSCAS toward metal ions was determined. Foundation item: Supported by the Scientific Committee of Hubei Province (20001P1903) and Scientific Committee of Wuhan (20006010106) Biography: Meng Ling-zhi(1947-), Associate professor, research direction: polymer ligand catalyst and ligand adsorption.     

植物纤维素合成酶研究进展

纤维素是自然界分布最广、含量最多的一种多糖,占植物碳含量的50%以上。在植物中,纤维素是细胞壁的主要组分和承重元件,由纤维素合成酶复合体(CSCs)在质膜上催化合成。笔者综述了纤维素合成酶(CESA)的类型、结构、互作基因及关于CSCs结构、组装、运输的研究进展。植物细胞壁分为初生细胞壁和次生细胞壁,不同类型细胞壁中控制纤维素合成的CSCs由不同类型的纤维素合成酶(CESA)构成,且CSCs中CESAs的比例可能具有物种特异性。大多数植物中CESAs的化学计量比都是1∶1∶1,但在杨树的应力木组织中次生细胞壁相关CESAs的化学计量比为8∶3∶1。CSCs在高尔基体上装配并通过跨高尔基体网络分泌到质膜,而质膜上CSCs的丰度和分布很大程度上决定了纤维素的定向沉积。纤维素的合成和定向沉积在植物生长发育及抵御胁迫过程中发挥重要的作用。目前已发现多个关键基因通过与CSCs中特定CESA互作来识别和调控CSCs的运输。CESAs基因的表达水平也是影响纤维素合成的重要因素,油菜素甾醇等激素能通过调控CESAs的表达来控制纤维素的合成。未来在CESA功能、CSCs结构模型、CSCs中不同类型CESA所占比例、CSCs组装和运输与纤维素合成速度之间的关系,以及CESA基因的表达调控机制等方面可运用基因编辑技术进一步开展工作,从而完善植物纤维素合成的调控机制。     

铜试剂螯合纤维吸附性能研究

以预处理后的棉纤维为骨架，通过间接醚化法，接枝合成最新型铜试剂敷合纤维素，并对其吸附性能进行了研究。     

Equilibrium,Kinetics and Thermodynamics of the Adsorption of Methylene Blue onto a Metal-Organic Frameworks Material,Copper Coordination Polymer with Dithiooxamide

The equilibrium, kinetics and thermodynamics of the adsorption of methylene blue （MB） from aqueous solution onto copper coordination polymer with dithiooxamide （H2dtoaCu） , one of the metal-organic frameworks （MOFs）, were investigated in a batch adsorption system as a function of initial pH, adsorbent concentration, contact time, initial dye concentration, and temperature. The Langmnir, Freundlich, and Dubinin- Radushkevich （D-R） isotherm models were used for modeling the adsorption equilibrium. It was found that Langmuir model yielded a much better fit than the Freundlich model under different temperatures. The maximum monolayer adsorption capacities of MB were 192.98, 229.86, and 297.38 mg/g at 298, 308, and 318 K, respectively. The calculated mean adsorption energy （8.26- 11.04 kJ/mol） using D-R model indicated that the adsorption process might take place by chemical adsorption mechanism. Otherwise, the kinetic studies revealed that the adsorption process could be well explained by pseudo-second-order rate kinetics and intraparticle diffusion was not the rate-limiting step. Thermodynamic studies indicated that this system was feasible, spontaneous, and endothermic process. Based on these studies, H2dtoaCu can be considered as a potential adsorbent for the removal of MB from aqueous solution.     

咪唑季铵盐棉纤维制备及其对DOSO_3~-吸附性能研究

本文用20%的NaOH溶液对棉纤维的预处理、醚化、接枝合成工艺进行了优化;在不同条件下,研究了咪唑季铵盐棉纤维对DOSO~-_3的吸附性能.结果表明,用NaOH预处理棉纤维后,在适当的条件下醚化棉纤维素,再用氢氧化钠作催化剂,按3 g环氧基纤维素醚与10 mL甲基咪唑配比接枝,得到白色味唑季铵盐纤维素.用咪唑季铵盐棉纤维对DOSO~-_3进行吸附,吸附率可达91.8%,吸附效果令人满意.     

新生态二氧化锰悬浊液的制备及对三价砷氧化吸附机理的探讨

实验制备了新生态MnO2悬浊液并测定了其性质;从吸附动力学、等温吸附、pH值和离子强度等几个方面,探讨了新生态MnO2悬浊液对水中As(Ⅲ)去除作用的机理.结果表明:新生态MnO2对As(Ⅲ)去除过程符合二级动力学方程;pH=6.5时等温线符合Langmuir和Frundlich方程.pH值影响因素的研究表明,新生态MnO2对As(Ⅲ)吸附只是和体系的pH值有关,而与H3AsO3的pKa无关的非特性吸附.