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。     

改性纤维素的制备及其对铜离子去除的研究

探讨了以稻草为骨加材料制备纤维素，通过改性制得一种离子交换剂的方法及其对重金属Ｃｕ＾２＋的去除条件和吸附容量。结果显示；制备的这种改性纤维素对Ｃｕ＾２＋有很强的吸附能力，在ｐＨ≥６时，对Ｃｕ＾２＋的吸附容量为１０．５９ｍｇ／ｇ，再用５％的氨水溶液可以洗脱再生。     

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％．     

巯基功能化纤维素气凝胶材料的制备及其对Cr(Ⅲ)的吸附

为了对制革废水中Cr(Ⅲ)进行有效处理,减少制革废水中Cr(Ⅲ)的含量,研究了巯基功能化纤维素气凝胶的吸附作用。首先,以脱脂棉为原料、NaOH/尿素/H₂O为溶剂、CS₂为改性剂,对纤维素分子中羟基进行功能化改性,经溶剂置换与冷冻干燥制备出巯基功能化纤维素气凝胶材料（CS₂-MCC）,通过单因素试验及正交试验确定最佳制备条件,并对材料的官能团结构与表面形貌等进行分析;其次,研究了CS₂-MCC对Cr(Ⅲ)的吸附能力。结果表明：CS₂-MCC的最佳制备条件是CS₂用量为0.5 mL/g、硫酸镁用量为20 mL/g、改性时间为6 h、改性温度为40 ℃;CS₂-MCC对Cr(Ⅲ)的最大吸附容量为75.792 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型,ΔG^θ＜0,表明CS₂-MCC对Cr(Ⅲ)吸附为自发进行的单分子层吸附及化学吸附;经处理后的Cr(Ⅲ)含量降至1.470mg/L,可达标排放。所制备的巯基功能化纤维素气凝胶材料三维网络丰富,吸附性能优异,克服了纤维素基吸附材料多呈现粉末难以循环利用和吸附选择性较差的缺点,可对制革废水中的Cr(Ⅲ)进行有效吸附。     

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。     

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.     

毛竹纳米纤维素的烷基化改性

为了提高毛竹纳米纤维素的分散性及与非极性高分子材料的界面结合性,以硅烷偶联剂(KH-570)为改性剂,分别以乙醇和甲苯为溶剂对毛竹纳米纤维素进行烷基化改性处理,并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDAX)和X射线光电子能谱(XPS)对改性后的纳米纤维素性能进行检测分析。结果表明:纳米纤维素的羟基与硅烷偶联剂中的硅羟基之间发生了偶联反应,纳米纤维素的晶型未遭破坏,但是相对结晶度有所下降,烷基化改性后纳米纤维素表面的C和O原子数减少,即C原子与羟基中的O原子连接(C—OH)减少,且纳米纤维素表面羟基和硅烷偶联剂中的硅离子之间发生了配位作用。以乙醇为溶剂硅烷偶联剂改性后的纳米纤维素(E-CNF)的烷基化效果优于以甲苯为溶剂硅烷偶联剂改性后的纳米纤维素(T-CNF)。     

锆柱撑膨润土对水中磷的吸附和再生性能研究

以膨润土为原料,采用浸渍法制备羟基锆改性膨润土,并用于水中磷的吸附。考察了锆/膨润土(Zr/R-B)摩尔质量比为0.2 mmol/g,0.4 mmol/g,0.6 mmol/g,0.8 mmol/g,1.0 mmol/g,1.2 mmol/g时磷的吸附性能,研究了吸附时间、初始浓度和pH等因素对羟基锆改性膨润土吸附磷的影响,并对吸附机理进行分析。结果表明:改性后膨润土磷吸附性能显著提高,Zr/R-B为0.8 mmol/g时磷吸附效果较好。吸附动力学可用拟二级动力学方程描述,吸附等温线符合Langmuir模型,吸附为化学吸附,且温度为293 K条件下,理论最大吸附量为13.3 mg/g。pH的升高不利于磷的吸附。0.1 mol/L NaOH条件下,经过5次循环再生,羟基锆改性膨润土对磷的吸附量降低18.6%。SEM-EDS、pH和XPS分析表明,磷的吸附机理主要为配体交换。     

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.     

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。     

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。     

纤维素及纤维素纤维气凝胶的制备及其在油水分离中的应用研究进展

近年来,研究者们制备了各种吸附材料应用于溢油处理,其中气凝胶作为地球上最轻的合成固体,具有超低密度、高孔隙率和高比表面积等优点,在油水分离处理方面得到了广泛关注。纤维素作为一种廉价而丰富的天然聚合物,是制备气凝胶材料的良好原料。本文综述了纤维素气凝胶的制备方法、干燥方法以及疏水改性方法,并对纤维素气凝胶在油水分离领域的应用现状进行分析总结。     

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.     

改性蒙脱石的电动性质及吸附直接大红染料性能

采用多种化合物插层蒙脱石,制备不同电动电位(ζ-电位)的蒙脱石,用于吸附水体中的直接大红染料,并研究蒙脱石的ζ-电位与吸附直接大红染液的性能关系.研究表明:蒙脱石的ζ-电位对吸附染料性能有显著的影响,Ni²⁺与邻菲罗啉生成的螯合物改性蒙脱石及聚合羟基铝离子改性蒙脱石对染料的吸附性较好,脱色率可达90%以上,且前者对染料的吸附性基本与pH值无关.动力学研究表明:聚合羟基铝离子改性蒙脱石吸附染料较快,液膜扩散是主要的控速步骤,可用准一级动力学描述;而Ni²⁺与邻菲罗啉生成的螯合物改性蒙脱石吸附染料较慢,粒内扩散限速作用大,更接近准二级动力学模型.热力学研究表明:聚合羟基铝离子改性蒙脱石和Ni²⁺与邻菲罗啉生成的螯合物改性蒙脱石的吸附过程分别适合于Langmuir模型和Freumdlich模型,两者的吸附能力均约为22 mg·g^-1.     

间苯二酚改性单宁基酚醛树脂对咖啡因的吸附

以马占相思单宁为原料，间苯二酚为改性试剂，制备间苯二酚改性的单宁基酚醛树脂，考察改性单宁基酚醛树脂对咖啡因的吸附特性.单宁基酚醛树脂经过间苯二酚改性，能有效改善其对咖啡因的吸附性能.改性单宁基酚醛树脂对咖啡因的吸附量随着温度的升高而下降，吸附过程为放热反应.改性单宁基酚醛树脂对咖啡因的等温吸附过程符合Freundlich等温吸附方程，吸附动力学过程符合准二级吸附动力学模型.     

铝土矿浮选尾矿的FeCl3改性及对铬(VI)吸附的机理研究

铝土矿浮选尾矿经FeCl3改性后,对铬酸根离子的吸附能力大大提高.随着改性尾矿用量和吸附时间的增加,以及溶液pH值的降低,改性尾矿对铬酸根的吸附能力提高,铬酸根的去除率最大可达95.22%.铝土矿浮选尾矿经铁盐改性后,Fe(OH)2 和Fe(OH)2 在矿物表面产生了吸附,使得改性后尾矿的比表面积和等电点增大,铁含量增加,并在红外光谱图中1 432 cm-1处出现新的羟基峰.改性尾矿吸附铬酸根离子后,其比表面积和零电点降低,X衍射图中铁矿物峰值强度降低,红外光谱图中铁的羟基峰消失,证明对铬酸根离子的吸附主要是通过改性尾矿表面吸附的羟基铁离子与铬酸根离子产生反应的结果.图6,表3,参9.     

安息香肟基红麻纤维的制备及其对Ni2+的吸附性研究

以红麻纤维为母体，通过接枝改性制备了安息香肟基红麻纤维，测试了其对二价镍离子的吸附性能，并与改性前红麻纤维的吸附性能进行了比较，结果表明：改性后得到的安息香肟基红麻纤维对Ni^2 的吸附性能明显优于原麻纤维。     

CPDB单一柱撑蒙脱石与CPDB/Al复合柱撑蒙脱石对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用聚合羟基铝提供Al源结合十六烷基溴化吡啶(CPDB)改性钠基蒙脱石(MONT),制备了CPDB-MONT和Al-CPDB-MONT吸附剂,利用XRD,BET,FT-IR对样品进行表征,并考察了其对Cr(Ⅵ)的吸附,研究了改性蒙脱石吸附Cr(Ⅵ)的吸附动力学和吸附等温线。经改性后,CPDB与羟基铝均成功柱撑进入MONT层间。相比于MONT,CPDB-MONT与Al-CPDB-MONT分别使层间距从1. 111 8nm扩撑到1. 898 7nm,1. 935 4nm;比表面积分别从46. 249m~2/g增大到136. 111 m~2/g,151. 497m~2/g;经过CPDB改性土和CPDB-Al复合改性土吸附模拟Cr(Ⅵ)废水满足拟二级动力学和Langmuir方程,该过程推动力和吸附类型分别为正负静电引力和物理吸附。相同条件下,Al-CPDB-MONT去除效果优于CPDB-MONT和MONT。在酸性、低温条件下反应效果更佳。     

铁改性生物炭的制备及水体修复应用综述

铁改性生物炭被认为是一种环境友好型吸附剂，可用于处理多种水体污染，其吸附能力及吸附特性由于不同的制备方法而存在差异.鉴于此，综述了铁改性生物炭常见的制备方法及其对水体污染物（重金属、氮、磷、有机物）的修复应用，并对其主要的吸附机理进行总结.重点阐述了铁改性生物炭的原料选择、物理化学预处理、热解温度以及改性方法等对生物炭性质以及水环境中有机无机污染物吸附效果的影响，以期为铁改性生物炭在水环境修复中的高效应用提供科学依据.最后，对铁改性生物炭未来的研究方向提出了一些建议.     

生活污泥炭改性及其吸附性能研究

生活污泥产生量极大，将其热解制备污泥炭作为吸附材料是资源化的重要途径.通过改性提高污泥炭的吸附性能，拓展应用领域，具有重要的现实意义.利用天津市某污水处理厂脱水污泥制备污泥炭，并通过草酸改性从物理、化学两方面同时提升其吸附性能，并分析机理.改性后的污泥炭对甲基橙污染物的吸附量为18.84 mg·g -1 ，较改性前提升了33%，效果显著，而且具有用量小、吸附速率高等优点，应用前景广阔.在此基础上，通过分析测试、动力学分析研究、等温吸附过程研究验证了改性前后吸附机制由物理吸附为主，单层与多层吸附并存转变为多种吸附机制并存，以配位作用和静电作用为主，并存物理吸附，为进一步深入理论和应用研究提供了依据.