巯基功能化3DOM TiO2-SiO2吸附剂制备及吸附性能研究

 采用胶晶板法,以聚苯乙烯胶晶为膜板,钛酸丁酯和3-巯基-丙基-三甲氧基硅烷为前驱物一步共聚缩合,制备了巯基功能化的3DOM TiO₂-SiO₂有机-无机杂化材料。SEM、EDS和FTIR测试表明,适当控制前驱物比例,可以制得高度有序的巯基功能化三维大孔材料。对重金属汞离子的吸附容量、吸附动力学等测试表明,这种新型材料对汞离子吸附容量高,达到吸附平衡较快,吸附行为符合Freundlich方程,吸附活化能为30 kJ/mol, 扩散系数仅为10^-12～10^-13m²/s,表明吸附过程仍受一定扩散阻力影响。     

KMnO4和KOH改性椰壳生物炭的制备及其去除废水中铀的机理研究

用KMnO₄和KOH对椰壳生物炭进行改性,制备成改性椰壳生物炭。采用傅立叶红外光谱对其进行了表征,探究了吸附剂投加量、温度、溶液pH和U(VI)初始质量浓度对U(VI)吸附性能的影响,分析了其吸附铀的机制。结果表明:在T=298 K、c₀=10~80 mg/L,pH=5的条件下,改性椰壳生物炭对U(VI)的吸附能力达到4.82 mg/g;改性椰壳生物炭的—OH可与U(VI)发生络合反应;改性椰壳生物炭对U(VI)的吸附符合准二级动力学模型、粒子内扩散模型以及Langmuir等温吸附模型。     

酸改性纳米氧化铈对腈纶废水中有机物的吸附性能研究

纳米氧化铈经过0.05MH₂SO₄改性处理．以腈纶废水中有机物为吸附质,在室温下进行了吸附实验．研究了改性后纳米氧化铈对有机物的吸附量影响因素,确定最佳吸附条件为酸改性后的纳米氧化铈的投加量为0.25 g、溶液的pH 值为 7.5,搅拌吸附时间3h,COD的吸附去除率达到60%以上。室温下,酸改性后的纳米氧化铈对有机物的吸附符合Freundlich等温吸附模型,吸附过程符合准二级动力学方程。     

盐酸改性西瓜皮不溶性膳食纤维对亚硝酸盐的吸附作用

以西瓜皮为原料提取不溶性膳食纤维(IDF),并通过HCl改性,对比HCl改性西瓜皮不溶性膳食纤维(HCl-IDF)和未改性IDF对亚硝酸盐的吸附作用,探讨pH值、振荡温度、HCl-IDF添加量、吸附时间、NO-₂初始质量浓度对HCl-IDF吸附NO-₂的影响。结果表明,经HCl改性后,西瓜皮IDF对NO-₂的吸附量提升为原来的2倍;当HCl-IDF添加量为12.5g/L时,去除率为64.6%,并趋于吸附平衡;NO-₂初始质量浓度达到40mg/L时,吸附量接近饱和;升高温度、降低pH值、延长吸附时间有利于HCl-IDF对NO-₂的吸附,在pH值1.5、温度328K、吸附时间70min时可达吸附平衡;HCl-IDF对NO-₂的吸附平衡可以通过Langmuir等温方程拟合,吸附动力学行为符合Langergren准二级动力学模型,该吸附过程以化学吸附为主;HCl-IDF对NO-₂的吸附是一个吸热自发反应。     

污水处理用气凝胶的研究进展

污水中常见的污染物有重金属离子、油类和染料等,气凝胶以其密度低、孔隙率高、比表面积大等特点,拥有作为新型高效吸附材料的潜力.在污水处理方面具有应用前景的气凝胶材料主要有SiO2气凝胶、石墨烯气凝胶、碳纳米管气凝胶、氮化硼气凝胶、纤维素气凝胶和壳聚糖气凝胶等.本文主要介绍了各种气凝胶制备、改性以及复合工艺对气凝胶吸附性能...     

改性羽毛对工业废水中Cr_2O_7~(2-)的吸附性能研究

用不同方法制备改性羽毛及其对Cr2O72-的吸附性能.结果表明:(1)经过不同方法处理过的羽毛对Cr2O72-吸附量不同;(2)不同浓度的含Cr2O72-废水,羽毛的吸附性能也不同;(3)改性羽毛吸附量大,再生性强.     

TiN-TiC复合材料的制备及其吸附性能

采用溶胶-凝胶法制备了具有优良吸附性能的TiN-TiC复合材料。采用X射线衍射仪，热重分析仪，扫描电子显微镜，N₂吸附-脱附仪和元素分析仪对该复合材料进行表征。结果发现，TiN-TiC复合材料具有介孔结构，比表面积为144.9 m²·g^-1，平均孔径为7.44 nm。基于以上特性，研究了TiN-TiC复合材料对水中Cr（VI）的吸附能力。结果表明，在吸附温度为30℃、吸附时间为240 min、初始Cr（VI）质量浓度为100 mg·L^-1、吸附剂投加量0.34 g·L^-1的条件下，TiN-TiC复合材料对Cr（VI）的吸附量为284.45 mg·g^-1。研究了相应的准一级、准二级动力学方程，结果表明，此复合材料对Cr（VI）的吸附动力学数据与准二级动力学方程有更好的相关性。     

新型木质纤维素气凝胶的制备、表征及疏水吸油性能

为制备一种新型的木质纤维素气凝胶,采用化学预处理、溶解再生与冷冻干燥相结合的方法,对废弃的麦秸杆进行提纯、溶解、置换和干燥,并采用绿色、无毒、低廉的氢氧化钠/聚乙二醇溶液作为纤维素溶剂。采用扫描电镜(SEM)、BET比表面积分析、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TGA),对制备的新型木质纤维素气凝胶的微观形貌、比表面积与孔径分布、晶型结构、化学结构及热稳定性进行表征。结果表明,制备的新型木质纤维素气凝胶具有连续、层叠的三维网状结构,比表面积为99.17 m2/g,总孔容为0.45 cm3/g;纤维素气凝胶的晶型由纤维素I型转变为纤维素II型,结晶度为72.3%,相对于原料提高了23.4%,热稳定性也略微升高;并利用三甲基氯硅烷(TMCS)进行疏水改性,制备出了具有疏水性能的纤维素气凝胶。提供了一种新的制备木质纤维素气凝胶的有效溶剂,且具有高吸附性能、高承重能力、高结晶度的纤维素气凝胶是一种具有较大应用潜力的新型功能材料。     

安徽明光凹凸棒石粘土对锶、铯、钴的吸附特性研究

采用静态吸附实验方法,研究了吸附时间、溶液pH值、吸附剂投加量和溶液初始浓度等因素对凹凸棒石粘土吸附Sr₂₊、Cs₊和Co₂₊的性能,并通过等温吸附模型拟合对其吸附过程及吸附机理进行了探讨。结果表明：凹凸棒石粘土对Sr₂₊、Cs₊和Co₂₊的吸附效果依次为Co₂₊ > Cs₊> Sr₂;Freundlich和D-R等温吸附模型能较好地描述凹凸棒石粘土对Sr₂₊、Cs₊和Co₂₊的吸附过程,其中,凹凸棒石粘土对Sr₂₊和Cs₊的吸附以物理吸附为主,而凹凸棒石对Co₂₊的吸附过程以化学吸附为主,并且其吸附方式主要为离子交换的方式发生。     

4A和13X分子筛去除水中重金属Cd2+及其吸附性能研究

以4A和13X分子筛为吸附材料,考察废水pH值和Cd²⁺初始浓度等对Cd²⁺去除率的影响,并研究了分子筛对Cd²⁺的吸附性能。结果表明,4A和13X分子筛投加量为0.16g/L、废水pH值为5、Cd²⁺浓度为20mg/L时,Cd²⁺去除率达到95%以上;分子筛对Cd²⁺的去除机理以离子交换吸附为主,交换出来的Na⁺与分子筛吸附的Cd²⁺摩尔浓度比为2;在吸附热力学和动力学方面,4A和13X分子筛均符合Langmuir吸附等温模型和Lagergren二级速率方程,计算的饱和吸附容量Q₀分别为150.15、163.67mg/g,二级反应速率常数K₂分别为2.45×10-3、3.96×10-4 g/(mg·s)。该吸附反应是一种单分子层反应速度较快的化学吸附过程。     

尿素辅助模板法合成介孔氮掺杂CeO2及其CO2捕获应用研究

以硝酸铈为前驱物,以尿素为助剂,采用一种简单的模板法合成了介孔氮掺杂CeO₂材料.利用X射线衍射仪(XRD)、吸附-脱附仪(BET)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等设备对合成材料进行表征.多种测试结果证明:试验得到的纳米材料具有均一的介孔结构和较高的比表面积(124.8 m²·g^-1)并掺杂了氮元素.同时,测定了介孔CeO₂材料对于CO₂的吸附性能,并研究了氮掺杂对CeO₂材料的CO₂吸附性能的影响.结果表明:相比未掺杂氮的介孔CeO₂,氮掺杂的介孔CeO₂具有更好的CO₂吸附性能和循环吸附脱附性能.     

改性膨润土矿物材料制备试验

以提纯后的钠基膨润土为原料，采用四氧化三铁磁体合成磁性膨润土，通过改变合成过程中的pH值、 温度、 搅拌聚合时间以及改性剂用量，根据改性磁性膨润土吸附铜离子的效果，判断实验条件对改性磁性膨润土的影响. 确定最佳的改性条件为合成时pH值12，合成过程温度40℃，搅拌聚合时间2.5h，吸附时间60min，改性剂(n_Fe∶n_Si=3∶1)用量30%(质量分数），产品最佳循环利用次数4次. 通过扫描电镜、 透射电镜、 XRD和电子探针等对产品进行表征分析，结果表明改性膨润土具有较好的吸附能力，利用四氧化三铁复合可以制备出性能优良的磁改性膨润土.     

甘蔗渣吸附剂的制备及其对Pb 2+、Cu2+、Cr3+的吸附动力学研究

 通过用三氯氧磷对甘蔗渣进行改性,制备了含有强吸附能力的磷酸基团的甘蔗渣吸附剂,研究了磷酸化反应条件对离子吸附性能的影响。产物的结构通过红外光谱进行了表征,同时也测试了所制备的甘蔗渣吸附剂的一些物理性质如表面积、孔径和平均颗粒大小。在恒温及恒定pH条件下,用静态吸附法研究了磷酸化甘蔗渣对Pb²⁺、Cu^2+、Cr³⁺的吸附动力学,并运用3种动力学模型对吸附过程进行拟合,结果表明二级动力学模型对试验数据最为吻合。所制备的改性甘蔗渣吸附剂对这3种离子的吸附量为Cr³⁺>Cu²⁺>Pb^2+。     

纤维素强阴离子交换剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能

利用农副产品废弃物麦秆、荞麦皮、锯末、稻壳中的纤维素制备纤维素强阴离子交换剂 ,用静态方法测定了它们对模拟电镀废水中 Cr( )的去除率 .讨论了离子交换剂的用量、离子交换时间、p H值对 Cr( )的去除率的影响 .结果表明 :离子交换剂的用量为 0 .3 g、离子交换时间为 3 0 min;p H值为 2 .5～ 3 .5 ,对 Cr( )的去除率可达 99.5 %以上 .用动态方法测定了阴离子交换剂对 Cr( )的饱和吸附容量 ,用 w(Na OH)为 8%的溶液解吸再生 ,再生率可达 90 %以上 .该类纤维素强阴离子交换剂 ,特别是麦秆纤维素强阴离子交换剂对 Cr( )有良好的吸附能力 ,吸附容量可达76 .4mg· g-1,是一种较好的吸附材料     

Cr(Ⅵ)在改性蒙脱土上吸附行为的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ti-MMT和Ti-Si-MMT吸附剂,利用XRD,N2吸附-脱附和FTIR对样品进行表征,并考察了其对Cr(Ⅵ)的吸附,研究了改性蒙脱土吸附Cr(Ⅵ)的吸附动力学和吸附等温线。经改性后,钛硅成功进入蒙脱土层间使层间距由原来的1.53nm分别增大到1.78nm和1.86nm,比表面积由42.09m~2/g分别增大到110.53m~2/g和304.72m~2/g;相同条件下,对Cr(Ⅵ)去除率高低顺序依次是Ti-Si-MMT,Ti-MMT,MMT,其中Ti-Si-MMT去除效果最高可达98%以上,远高于Ti-MMT和MMT;Ti-Si-MMT和TiMMT吸附Cr(Ⅵ)过程均符合拟二级动力学模型和Langmuir等温方程,吸附机理主要是静电吸附和化学吸附。Ti-Si-MMT是一种处理含Cr(Ⅵ)废水有潜力的吸附剂。     

两种改性核桃壳对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

用磷酸改性和甲醛-硫酸改性核桃壳吸附模拟废水中Cr(Ⅵ),探讨了核桃壳投加量、吸附时间、水样初始p H值和初始浓度等因素对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(IR)表征核桃壳的结构.实验结果表明,磷酸改性核桃壳对Cr(Ⅵ)的去除率为99.4%,最大吸附容量为3.24 mg/g,甲醛-硫酸改性核桃壳对Cr(Ⅵ)的去除率为98.4%,最大吸附容量为8.23 mg/g.未改性核桃壳和甲醛-硫酸改性核桃壳对Cr(Ⅵ)的吸附等温线更符合Freundlich等温吸附方程,磷酸改性核桃壳的吸附等温线与Langmuir等温吸附方程拟合地更好.     

纤维素/壳聚糖复合气凝胶的制备及其对Cu(Ⅱ)吸附的研究

本文以Na OH/Urea/H2O为溶剂,通过溶胶-凝胶和冷冻干燥制备纤维素/壳聚糖复合气凝胶,并研究其对Cu(Ⅱ)的吸附性能。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究复合气凝胶的形貌和结构,结果表明:纤维素和壳聚糖具有较好的相容性,复合气凝胶内部存在大量多孔片层结构。通过吸附动力学和吸附热力学研究,结果表明:复合气凝胶对Cu(Ⅱ)吸附动力学符合拟二级动力学模型,属于化学吸附;吸附等温线符合Langmuir方程,为单分子层吸附,由Langmuir模型拟合复合气凝胶对Cu(Ⅱ)吸附的饱和吸附容量可达到172.12 mg/g。     

改性黑木耳对重金属Cr(Ⅵ)的吸附影响因子研究

以盐酸为改性剂,对木耳进行改性制备吸附剂,用改性木耳吸附水溶液中的Cr(Ⅵ),考察了改性盐酸浓度、改性时间、改性温度、溶液pH值、吸附时间、温度等因素对改性木耳吸附Cr(Ⅵ)效果的影响。结果表明,采用5%的盐酸在35℃的条件下改性20 h的木耳对Cr(Ⅵ)的吸附效果较好;当温度为30℃、Cr(Ⅵ)溶液初始浓度为20 mg/L、pH值为2.0时,在改性木耳用量为2.5 g/L、吸附时间为300 min的条件下,Cr(Ⅵ)吸附量可达266 mg/kg;Lagergren一级动力学模型能很好的描述改性木耳吸附水溶液中的Cr(Ⅵ)的吸附动力学过程。     

壳聚糖衍生物的制备及其对Cr(Ⅵ)离子的吸附

采用化学法对壳聚糖进行改性,分别制备了交联壳聚糖、丁烷基壳聚糖和O-羧甲基壳聚糖,用γ射线辐照降解制备了低摩尔质量的壳聚糖,研究了它们对废水中较难处理的污染物Cr(Ⅵ)的吸附情况,壳聚糖对Cr(Ⅵ)吸附的最佳pH值范围为5.0～6.0,最佳吸附时间大约为2h,每克壳聚糖可吸附约3mg Cr(Ⅵ),吸附率最大可达90%以上。交联壳聚糖、丁烷基壳聚糖和低摩尔质量壳聚糖对Cr(Ⅵ)的吸附效果都比壳聚糖本身要好得多：交联壳聚糖吸附1h即可达到吸附饱和;丁烷基壳聚糖吸附Cr(Ⅵ)的最佳pH值出现在5.0附近,更能适应酸性环境;辐照降解后,壳聚糖在(0.4～0.8)×10⁵g/mol的范围内存在一个吸附最大值。     

K2CO3活化合成的甘蔗渣衍生多孔碳用于CO2吸附

环境中化石燃料的大量使用导致CO₂浓度不断增加,这是全球变暖的主要原因。为了解决这一问题,开发一种高效廉价的吸附材料至关重要。以甘蔗渣为碳源,尿素为N源,通过碳化和K₂CO₃活化制备出N掺杂多孔碳。多孔碳的物理化学性质用N₂解吸等温线、傅里叶红外光谱、元素分析、扫描电子显微镜观察和X射线衍射等方法进行表征。结果表明：该材料具有高度发达的孔隙、较高的N含量和较高的石墨化程度。当尿素与甘蔗渣混合比是2、碳化温度是800℃、K₂CO₃浸渍比是3时,多孔碳的比表面积高达2 486.67 m²·g^-1,同时CO₂吸附量高达250.73 mg·g^-1。由此可见以廉价的甘蔗渣制备N掺杂的多孔碳用于吸附CO₂具有广阔的应用前景。