阴离子木薯淀粉纳米颗粒的制备及其吸附性能

以木薯淀粉为原料,三氯氧磷为交联剂和阴离子化试剂,采用酸水解及W/O微乳液交联法合成了木薯淀粉纳米颗粒(P-SNPs).运用纳米粒度分析仪、X射线衍射仪(XRD)、N2吸附脱附分析仪、扫描电子显微电镜(SEM)等仪器,对P-SNPs的粒度、形貌、结构进行表征,并以亚甲基蓝(MB)、结晶紫和罗明丹B模拟阳离子污染物,研究了P-SNPs的吸附特性.结果表明:P-SNPs为圆整、含有中孔的球形颗粒,平均粒径为237 nm,比表面积高达93.62 cm2/g,结晶度低至3.29％;吸附时间、介质pH值、MB初始浓度对MB的吸附量和吸附效率有显著影响,适当条件下P-SNPs对MB的吸附量和吸附效率分别可达103.72、86.43％,对结晶紫和罗明丹B的吸附量分别可达98.32、83.63 mg/g.P-SNPs具有较好的脱附再生能力,在4次吸附脱附循环之后,吸附量仍然可达77.12 mg/g.P-SNPs对MB的吸附行为研究表明,P-SNPs对MB的吸附为单分子层化学吸附,符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型.     

磁性PLA-Fe3O4复合微球制备及其对茜素红的脱除研究

采用化学共沉淀法制备了纳米级Fe3O4磁性粒子,以油酸钠改性后的磁性Fe3O4粒子作为模板,以一次性聚乳酸(PLA)饭盒作为聚乳酸原料,采用溶剂扩散法制备了磁性PLA-Fe3O4复合微球.利用扫描电镜、红外光谱仪及热重分析仪对所得产物的形貌、组成和含量进行了表征.以茜素红(AR)模拟染料废水,探讨了磁性PLA-Fe3O4复合微球对染料茜素红的脱除效率,研究了吸附时间,磁性PLA-Fe3O4复合微球的用量,溶液的pH及溶液的初始浓度等因素对茜素红脱除效率的影响.结果表明:磁性PLA-Fe3O4复合微球的用量为25mg、pH为4.3、吸附时间为2h、溶液起始浓度为19mg/L时吸附率可达90%以上.     

Fe3O4复合粉体的制备及其对重金属离子的吸附性能

本文研究了Fe3O4复合粉体的制备及其对重金属离子的吸附性能。采用溶剂热法合成出磁性Fe3O4纳米粉体,通过改进的St?ber法和沉淀聚合法对Fe3O4颗粒进行包覆SiO2和PMMA修饰,在氨基改性后进行了重金属离子的吸附测试。采用扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD)和傅里叶变换—红外光谱（FTIR）对所制备的颗粒进行了组成、结构和形貌表征;通过紫外-可见分光光度仪（UV-vis）测定离子浓度来评价复合颗粒对金属离子的吸附性能。结果表明,制备的黑色Fe3O4粉体为尖晶石结构,室温下具有超顺磁性,有很好的磁分离性能;包覆后,得到了均匀、完整的复合微球,粒径大约800 nm;室温下,当pH=6时,微球在2.5小时时对Cu2+的最大吸附容量约为170 mg/g;当pH=7时,微球在2.5小时时对Ni2 的最大吸附量达到72 mg/g。     

活性炭纤维电吸附去除Cr(Ⅵ)的研究

研究了活性炭纤维(ACF)吸附含铬模拟废水.实验结果表明,吸附平衡时间为60 min,最佳pH为2～4,最佳Cr(Ⅵ)初始浓度为25 mg/L,Cr(Ⅵ)含量与ACF的最佳比值为12.4 mgCr(Ⅵ)/g ACF.ACF对Cr(Ⅵ)的吸附符合Freundlich等温式.在最佳操作条件下,Cr(Ⅵ)的去除率可达98.72%.电吸附能够提高ACF对总铬的吸附率.循环电吸附/电脱附实验表明,电脱附能够明显提高总铬的脱附率,并且随着再生次数的增加,吸附率和脱附率降低的并不明显,所以在酸性条件下对ACF进行电脱附再生具有可行性.     

壳聚糖磁性微球对偶氮品红的吸附

利用反相悬浮交联法,以Fe3O4为核,制备了壳聚糖磁性微球.将其用于水中偶氮品红的吸附,研究了溶液酸度、吸附时间、偶氮品红初始浓度、温度、离子强度对吸附的影响.结果表明:在40℃,pH 4.0,无盐条件下吸附效果最佳,壳聚糖磁性微球对偶氮品红的饱和吸附量达到357.1 mg/g.运用相关数学模型拟合实验数据得出,该吸附同时符合Freundlich和Langmuir模型(均R2>0.96).经3次重复使用再生后壳聚糖磁性微球对偶氮品红的吸附率仍高于90%.该种新型吸附剂吸附能力强、速度快且易分离和可再生.     

改性核桃壳/海藻酸钠复合微球制备及其对含Cr(Ⅵ)污水的吸附处理研究

为改善核桃壳基吸附剂(MWS)的水处理使用效果,采用海藻酸钠(AS)固化改性制备核桃壳基/海藻酸钠(MWS/AS)复合微球。实验表明:以一定浓度海藻酸钠溶液为包埋载体,添加适量致孔剂氯化钠处理经磷酸改性的核桃壳粉可获得MWS/AS复合微球。FTIR与SEM表征分析得知,磷酸改性核桃壳在复合过程中引入了含氧基团,其吸附活性增强;且复合微球表面比单一海藻酸钠微球粗糙,表面积增大。在复合微球投加量为4 g/L、p H值为1.5试验条件下,处理10 mg/L的含Cr(Ⅵ)污水180 min,Cr(Ⅵ)的去除率可达95.37%;复合微球对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附式。     

退火对Ag包裹Fe3O4@TiO2复合微球结构光催化剂性能影响

文章采用气热法制备Fe3O4@TiO2复合微纳米球结构光催化剂,对其在氩气气氛保护中进行450℃退火3 h;在退火后的Fe3O4@TiO2复合微纳米球结构表面包裹一层Ag纳米颗粒.利用X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）、振动样品磁强计（VSM）和全自动微孔物理吸附和化学吸附分析仪（ASAP 2020 M+C）对Ag包裹退火后的Fe3O4@TiO2复合微球结构光催化剂进行微结构表征.以有机染料亚甲基蓝（MB）作为废水模型,研究Ag包裹退火后的Fe3O4@TiO2复合微纳米球的光催化性能.结果表明：Ag包裹退火后的Fe3O4@TiO2复合微纳米球结构光催化剂仍具有良好的磁性能,易回收重复利用,相对于退火后的Fe3O4@TiO2催化剂,其光催化活性显著提高.循环使用4次后,在1 h内,其对MB的降解率仍能达到91.8%.     

SA/CTS复合吸附微球制备工艺的响应面优化研究

以天然高分子海藻酸钠(SA)和壳聚糖(CTS)为基础,采用成球-复合-交联的方法制备SA/CTS复合吸附微球.采用响应面优化设计方法,针对微球的铅离子吸附量和在水中的溶胀度,应用Box-Behnken中心组合原理设计实验来探究最佳的微球制备工艺条件,确定主次影响因素,建立二次回归方程,通过模型优化获得复合吸附微球的最佳制备条件:SA质量分数2.68%、CTS质量分数0.94%、氯化钙质量分数1.43%.在此条件下,模型预测SA/CTS复合吸附微球对铅离子的吸附量为31.48 mg·g~(-1),在水中溶胀度为93.7%,与实测值基本一致,表明该模型方程可为SA/CTS复合吸附微球的制备提供指导.最后对制备的微球进行红外光谱和SEM表征.     

蒙脱土-壳聚糖磁性微球对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以壳聚糖、Fe_3O_4和蒙脱土为原料,三聚磷酸钠和环氧氯丙烷为交联剂,采用离子交联法制备蒙脱土-壳聚糖磁性微球,研究微球对Cr(Ⅵ)的吸附性能和吸附机制。结果表明:微球吸附Cr(Ⅵ)的最佳pH为3,吸附量随着温度的升高而增加;Cr(Ⅵ)在微球上的吸附等温线可用Langmuir方程模拟,吸附动力学符合拟二级动力学方程;热力学吉布斯自由能ΔG0和焓变ΔH0,说明微球对Cr(Ⅵ)的吸附过程是吸热和自发进行的。用0.1 mol/L NaOH溶液对吸附饱和的微球进行解吸,经过5次重复试验后,对Cr(Ⅵ)的吸附量仍达到120 mg/g以上,再生效果较好,可重复使用。     

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。     

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。     

磁性氧化石墨烯高分子复合微球的制备及对染料吸附性能的研究

合成一种新型的磁性氧化石墨烯高分子复合材料GO@Fe_3O_4/P(NIPAM-co-AA),通过场发射扫描电镜(FESEM)、震荡样品磁强计(VSM)以及同步热分析仪(TG)等对所获复合材料的结构和性能进行表征。结果表明:复合微球单分散性良好,平均粒径约为37μm,饱和磁化强度可达4.989×10~(-4)T,具有良好的磁响应性。该材料将磁性、氧化石墨烯结合到微米级高分子共聚物上,不仅解决了纳米粒子分离和处理的困难,而且奠定了多功能材料在生物靶向运输、物质分离等诸多领域的应用基础。复合微球对亚甲基蓝的吸附实验结果表明,复合微球对亚甲基蓝有良好的吸附性能,随着氧化石墨烯含量的增加微球吸附性能逐渐增强,在治理污染等方面具有潜在的应用前景。     

PLA-PEG/Fe3O4磁性复合微球的制备与性能研究

以油酸钠改性的Fe3O4纳米粒子为磁性内核,聚乳酸一聚乙二醇(PLA-PEG)嵌段共聚物为载体材料,吐温-80(Tween-80)为表面活性剂,采用非溶剂引起相分离的方法,制备了PLA-PEG/Fe3O4磁性复合微球,系统考察了PLA-PEG质量浓度、Fe3O4与PLA-PEG的质量比及搅拌速度等因素对磁性复合微球性能的影响,确定了制备PLA-PEG/Fe3O4磁性复合微球的最佳条件,并利用透射电镜、红外光谱仪、热分析仪、振动样品磁强计和紫外分光光度计,对所得产物的形貌、粒径、化学组成、Fe3O4的质量分数及磁性能进行了表征.     

海藻酸钠/十二烷基硫酸钠复合微球的制备及其对甲苯的吸附研究

海藻酸钠微球是一种绿色环保的水凝胶材料,然而由于微球内部亲水性很强,在吸附疏水污染物时具有一定局限性.引入一种常规的表面活性剂(十二烷基硫酸钠,SDS)制备海藻酸钠/SDS复合微球,系统地研究了海藻酸钠微球形成的最佳条件,并比较了海藻酸钠微球和复合微球在模拟废水中对甲苯的吸附能力.结果显示SDS的引入对提高微球的污染物吸附能力效果明显,甲苯去除率由32.6%可提高至41.7%.升高温度可进一步提高其吸附速率和最大吸附量,65℃时甲苯在8小时后的去除率达86.2%.红外光谱和扫描电子显微镜显示了SDS表面活性剂的疏水尾链成功整合进入复合微球,疏水区域的存在提高了其对甲苯的吸附能力.这种复合微球制备简便、吸附效果较好、成本低,对基于海藻酸钠新型复合材料在有机污染物吸附治理有一定的指导意义.     

Fe3O4/聚(丙烯酸甲酯-二乙烯苯)微球对金属离子的吸附

通过悬浮聚合制备Fe3O4/聚(丙烯酸甲酯-二乙烯苯)磁性微球,考察了微球对金属离子的吸附性能。结果表明,磁性吸附剂粒径35～55μm,Fe3O4质量分数18%,能有效吸附金属离子。由Langmuir模型得到的饱和吸附容量为别为:Hg2 2.3mmol/g,Cu2 2.2mmol/g,Ni2 1.1mmol/g。由Lagergrent方程计算的吸附速率常数分别为:Hg2 0.023min-1,Cu2 0.034min-1,Ni2 0.036min-1。吸附剂可用1mol/LH2SO4再生。     

海藻酸钠磁球制备及对亚甲基蓝的吸附研究

首先以FeCl_3·6H_2O、FeCl_2·4H_2O与NaOH为原料制备磁流体Fe_3O_4,然后以十二烷基苯磺酸钠(LAS)和海藻酸钠(SA)包裹磁流体,以CaCl_2为交联剂制备交联海藻酸钠磁球.将该磁球用于吸附溶液中的亚甲基蓝,考察相关因素对吸附的影响.结果显示,25℃,亚甲基蓝溶液质量浓度140mg/L,吸附时间240min时达到吸附平衡,吸附量为992.9mg/g,去除率研究发现磁球用量55mg时去除率达到92.2%;并且吸附过程为放热过程,温度上升,吸附量下降;当溶液pH介于6～9时磁球吸附量基本保持不变.吸附动力学模拟表明,吸附过程更符合Lagergren准一级动力学模型,吸附等温模拟显示与Freundlich方程有很好的拟合度.     

胺基化磁性壳聚糖微球对甲基橙的吸附研究

以壳聚糖为原料,通过反向悬浮聚合法制得磁性壳聚糖微球(M-CSm),再对其化学改性,制得胺基化磁性壳聚糖微球(NH2-M-CSm),用分光光度法分析其对甲基橙的吸附性能,并对吸附机理进行初步探讨.实验结果表明,该吸附剂对甲基橙的吸附受甲基橙的初始浓度、pH和温度等因素的影响.当吸附的pH在3.7左右,温度为303 K时,平衡去除率最大可达96.95%.另外对胺基化磁性壳聚糖微球的吸附脱附实验表明,在吸附、脱附3次后对甲基橙吸附率仍可以达到90%以上,可重复使用,再生性能好.     

磁性温敏复合微球的制备及磁场作用下的药物缓释行为

采用无皂乳液聚合的方法将Fe3O4与温敏性N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酰胺共聚物[P(NIPAAm-co-Am)]复合,制备了具有核壳结构的磁性温敏复合微球,并研究了其在60kHz,6.5kA·m-1交变磁场作用下的磁热性能和药物缓释行为.结果表明,所制备的Fe3O4/P(NIPAAm-co-Am)复合微球具有良好的磁热性能,20min内即可使自身温度升高到温敏聚合物的最低临界溶解温度(LCST),约为42°C.复合微球在连续和间歇磁场作用下的药物释放行为显示,间歇性施加磁场能够延长药物的释放周期,而且能够有效增大药物的积累释放量.因具有良好的磁热和药物缓释性能,所制备的聚合物微球有望同步实现肿瘤热疗和化疗药物的可控释放.     

NDA99树脂吸附处理含邻氯苯胺废水的研究

目的 研究NDA99树脂对含邻氯苯胺的3,3’-二氯联苯胺生产废水的吸附与脱附效果.方法 Agilent1100高效液相色谱仪测定邻氯苯胺在不同条件吸附下的浓度;采用重铬酸钾法测定COD,寻求最佳工艺条件.结果 在常温条件下,树脂最佳吸附流速为3 BV/h,最佳吸附量为30BV/批,此条件下出水中COD＜500 mg/L,邻氯苯胺含量＜5 mg/L;在1 BV/h的脱附流速下,脱附温度为50℃,脱附剂选用1 BV 8％ HCl＋1 BV 4％ HCl＋3 BV H2O组合而成,脱附率可达98％.在最佳吸附—脱附条件下,连续进行10批次的吸附-脱附实验,吸附出水中COD为267～465mg/L,邻氯苯胺含量为2.13～4.85 mg/L,低于国标（GB8978-1996）中三级排放标准：CODCr＜500 mg/L、邻氯苯胺＜5.0 mg/L.结论 NDA99树脂对该废水吸附性能稳定,吸附效果良好,具有一定的实用价值.     

多孔聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)微球的制备及对亚甲基蓝的吸附性能

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为单体、聚乙二醇(PEG-4000)为造孔剂,通过聚合致分相过程在不同单体质量比下制备多孔p(AM-co-AA)微球(PPMS),并用NaOH溶液对其改性,将其用于亚甲基蓝(MB)的吸附。采用红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对制备的PPMS进行分析,考察了单体中AA用量、吸附温度、pH和MB初始浓度等因素与吸附量的关系。结果表明,随着单体中AA质量分数的提高,微球的孔结构逐渐减少,AA质量分数为单体的50%时,观察不到微球的孔结构。当AA质量分数为单体的20%、pH为8、溶液温度为25℃时,制备的微球对MB的吸附性能最好,且高于不加AA时制得的多孔PAM微球的吸附量。吸附等温线符合Langmuir吸附等温模型,PPMS对MB的最大吸附量为2.565 g/g。PPMS吸附后在甲醇溶液中脱附再吸附、循环5次后,吸附量维持在最高值的96%以上。